양 끝 높이가 같으면 도중에 반드시 나타나는 평평한 한 곳
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 − 4x (구간 0~4) (비교용: y = x² (구간 0~3))
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①[칸 A]에 x=0,1,2,3,4를 차례로 y=x²−4x에 넣어 나온 다섯 개의 y값을 적어 보세요.
- ②[칸 A]에서 x=0일 때와 x=4일 때의 y값을 견주어, 두 값이 같으면 둘 다에 ◯표 하세요.
- ③[칸 A]에서 y가 가장 작은 칸을 찾아 그 x에 ★표 하세요.
- ④x=1.9와 x=2.1을 y=x²−4x에 넣어 두 y값의 차이를 구해 [칸 B]에 적어 보세요.
- ⑤x=0.9와 x=1.1로도 같은 차이를 구해 [칸 C]에 적고, [칸 B]와 견주어 더 작은 쪽에 ◯표 하세요.
- ⑥y=x²로 x=0,1,2,3의 y를 구해, 양 끝 y가 같은지와 차이가 0에 가까운 곳이 있는지 [칸 D]에 적으세요.
칸 A — x=0,1,2,3,4일 때 y=x²−4x 값
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 A]에서 양 끝 두 y값이 같았는데, 도중에 ★표 한 곳(가장 낮게 내려간 곳)이 반드시 생겼습니다. 양 끝이 같은 것과 도중에 그런 곳이 생기는 것 사이에 어떤 관계가 있다고 생각하나요? (15점)
✎ 양 끝 높이가 같으면 곡선이 도중에 한 번은 ___ 방향을 바꿔야 하므로 …
(2)④·⑤에서 ★표 한 곳 근처의 y 차이가 다른 곳보다 훨씬 작아 0에 가까웠습니다. 이것은 y=x²−4x라서 생긴 우연일까요, 양 끝이 같은 어떤 곡선에서도 생기는 규칙일까요? 양 끝 y가 같은 다른 식을 직접 하나 골라 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 식 y=___로 해 보니 …
(3)⑥의 y=x²는 양 끝 y값이 서로 달랐습니다. 이때는 ④처럼 '차이가 0에 가까운 곳'이 도중에 있었나요? 없었다면 그것이 무엇 때문이라고 생각하는지 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) | 다섯 개의 y값을 정확히 구하고, 양 끝 비교·★표·차이 계산을 빠짐없이 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 양 끝이 같은 것과 도중에 평평해지는 곳 사이의 관계를 근거를 들어 설명하고, 다른 식으로 검증함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 경험에 알맞은 이름(용어)을 연결함 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
양 끝 높이가 같으면 도중에 반드시 나타나는 평평한 한 곳 · 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.함수 f(x)=x²−4x 가 닫힌구간 [0,4]에서 롤의 정리의 조건을 만족함을 확인하고, f′(c)=0을 만족하는 c의 값을 구하시오.
2.함수 f(x)=x²−2x 에 대하여 닫힌구간 [0,2]에서 롤의 정리를 만족시키는 상수 c의 값을 구하시오.
3.함수 f(x)=x³−3x 가 f(−√3)=f(√3)임을 보이고, 열린구간 (−√3, √3)에서 f′(c)=0인 c를 모두 구하시오.
4.다음 중 주어진 구간에서 롤의 정리를 적용할 수 없는 것을 고르시오. (가) f(x)=|x−1|, [0,2] (나) f(x)=x²−x, [0,1] (다) f(x)=x²−4, [−2,2]
5.함수 f(x)=x²+ax+b 가 닫힌구간 [1,3]에서 롤의 정리를 만족하고 그 c의 값이 2일 때, 상수 a의 값을 구하시오.
정답
1. f는 연속·미분가능하고 f(0)=f(4)=0, f′(x)=2x−4=0 → c=2
2. f(0)=f(2)=0, f′(x)=2x−2=0 → c=1
3. f(±√3)=0으로 같음, f′(x)=3x²−3=0 → c=−1, 1
4. (가) — x=1에서 미분가능하지 않음
5. f(1)=f(3)에서 a=−4 (f′(x)=2x+a, f′(2)=0과도 일치)