곡선을 정해진 비율로 스치는 곧은 선 찾기
미적분 1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 지시를 따라 손으로 직접 해 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장이 정해져 있지 않으니, 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다. 예제: y = x² (비교용: 같은 비율이지만 다른 점을 지나 뚫고 지나가는 직선)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①곡선 y = x²에 대해 x = 1, 2, 3일 때 y값을 계산해 [칸 A]에 (x, y) 꼴로 적어 보세요.
- ②x = 2와 x = 2.01의 y값을 구하고, (y의 차)÷(x의 차)를 계산해 [칸 B]에 적어 보세요.
- ③같은 방법으로 x = 3과 x = 3.01로 (y의 차)÷(x의 차)를 계산해 [칸 B] 옆에 적어 보세요.
- ④[칸 B]의 두 값을 각각 2로 나눠 보고, 처음 고른 x와 같은지 [칸 C]에 적어 보세요.
- ⑤위 결과로 'x = a에서 스치는 직선이 x가 1 늘 때 오르는 값'을 a로 나타내 [칸 D]에 적어 보세요.
- ⑥[칸 D]를 6과 같다고 놓고 a를 구해 [칸 E]에 적고, 그 점 (a, a²)도 함께 적어 보세요.
- ⑦그 점을 지나며 x가 1 늘 때 6씩 오르는 곧은 선의 식을 세워 [칸 F]에 적어 보세요.
- ⑧오르는 값은 6이지만 점 (1, 1)을 지나는 직선 y = 6x − 5를 곡선과 견주어, 스치는지 뚫고 지나가는지 [칸 G]에 적어 보세요.
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 D]에서 'x = a에서 스치는 직선이 오르는 값 = 2a'라는 결과를 얻었습니다. 이것이 x=2,3에서만 생긴 우연일까요, 어떤 x에서도 성립하는 규칙일까요? x = 5를 직접 넣어 확인한 값과 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. x=5로 (y의 차)÷(x의 차)를 해 보니 ___였고 …
(2)[칸 G]에서 오르는 값이 똑같이 6인데도 한 직선은 곡선을 스치기만 하고, 다른 직선은 뚫고 지나갔습니다. 무엇 때문에 이런 차이가 생겼다고 생각하나요? (15점)
✎ 두 직선은 오르는 값은 같지만 지나는 ___이 달라서 …
(3)[칸 F]에서 곧은 선의 식을 세울 때, 왜 하필 [칸 E]에서 구한 그 점을 반드시 지나야 했나요? 다른 점을 지나면 안 되는 이유를 쓰세요. (10점)
3
성찰 — 활동을 내 것으로 만들기
30점
(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 하는 친구에게 나라면 어떤 순서로 시킬지 쓰고, 왜 그 순서인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. 지워도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)
(2) 이름 붙이기 — 오늘 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 수학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 각 칸의 값을 정확히 계산하고, 값이 6일 때의 점과 곧은 선의 식을 바르게 세움 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 우연/규칙을 다른 값으로 직접 검증했고, 스치는 선과 뚫는 선의 차이에 근거를 댐 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 재구성하고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
곡선을 정해진 비율로 스치는 곧은 선 찾기 · 각 20점 · 총 100점
안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.
1.곡선 y = x² + 1 위의 점에서 접선의 기울기가 4일 때, 접점의 좌표와 접선의 방정식을 구하시오.
2.곡선 y = x² − 3x 위의 점에서의 접선이 직선 y = x 에 평행할 때, 접선의 방정식을 구하시오.
3.곡선 y = x³ 위의 점에서 접선의 기울기가 12일 때, 접선의 방정식을 모두 구하시오.
4.곡선 y = x³ − 3x + 1 위의 점에서 접선의 기울기가 0일 때, 접점의 좌표를 모두 구하시오.
5.곡선 y = x² 의 접선 중 기울기가 2이고 y절편이 −1인 접선이 존재하는지 확인하시오.
정답
1. 접점 (2, 5), 접선 y = 4x − 3
2. y = x − 4 (접점 (2, −2))
3. y = 12x − 16 (접점 (2,8)), y = 12x + 16 (접점 (−2,−8))
4. (1, −1), (−1, 3)
5. 존재함. 접점 (1,1), 접선 y = 2x − 1 (y절편 −1)