두 끝을 이은 직선의 기울기가 도중 어딘가에서 똑같이 나타나는 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: x×x, x=1에서 x=3까지 (비교용: |x−2|, x=0에서 x=3까지)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①[칸 A]에 x=1과 x=3에서 x×x의 값을 각각 계산해 적으세요.
- ②(뒤의 값 − 앞의 값)을 (3 − 1)로 나눈 수를 계산해 [칸 B]에 적으세요.
- ③x=1.5, 2, 2.5 각각에서 (x보다 0.1 큰 곳의 x×x − 그 x의 x×x)을 0.1로 나눈 수를 [칸 C]에 적으세요.
- ④[칸 C]의 세 수 중 [칸 B]의 수에 가장 가까운 것에 ◯표하고, 그때의 x를 [칸 D]에 적으세요.
- ⑤이번엔 |x−2|로, x=1.5·2·2.5에서 ③과 똑같이 구한 세 수를 [칸 E]에 적으세요.
- ⑥|x−2|의 x=0, x=3 값으로 (뒤 − 앞)÷(3 − 0)을 구해, 그 수와 같은 것이 [칸 E]에 있는지 [칸 F]에 적으세요.
칸 B — 두 끝을 이은 (값의 차)÷(x의 차)
칸 C — x=1.5·2·2.5에서의 짧은구간 기울기
칸 E — |x−2|의 짧은구간 기울기 세 개
칸 F — |x−2|의 두 끝 기울기와 같은 것
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 D]에서 고른 x의 짧은구간 기울기가 [칸 B]의 수와 거의 같게 나온 까닭을, 두 끝을 이은 직선과 그 지점의 관계로 설명해 보세요. (12점)
✎ 두 끝을 이은 직선의 기울어진 정도가 도중의 그 지점에서 ___기 때문에 …
(2)'두 끝을 이은 기울기와 똑같은 지점이 도중에 반드시 있다'는 것은 x×x라서 생긴 우연일까요, 어떤 매끄러운 곡선에서도 생기는 규칙일까요? 다른 함수·구간을 직접 하나 골라 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (16점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 것은 ___ 이고, x=___와 x=___로 해 보니 …
(3)|x−2|에서는 [칸 F]에 왜 같은 것을 적을 수 없었나요? x×x와 |x−2|의 그래프 생김새의 차이와 연결해 여러분의 생각을 쓰세요. (12점)
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 것(예: 두 끝을 이은 기울기 / 한 점에서의 기울기 / 그 둘이 같아지는 지점)에 교과서에서 배운(또는 배울) 수학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 각 칸의 수를 정확히 계산하고, 비교·◯표·대조 지시를 빠짐없이 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 자기 가설에 이유를 붙였고, 다른 함수를 직접 골라 확인한 근거와 대조 사례 해석이 있음 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
두 끝을 이은 직선의 기울기가 도중 어딘가에서 똑같이 나타나는 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)=x²이 닫힌구간 [1, 4]에서 주어질 때, (f(4)−f(1))/(4−1) 의 값과 같은 f'(c)를 만족하는 c를 열린구간 (1, 4)에서 구하시오.
2.함수 f(x)=x³ 에 대하여 구간 [0, 3]에서 평균값 정리를 만족하는 c의 값을 구하시오.
3.함수 f(x)=x²−2x 는 f(0)=f(2)이다. 롤의 정리에 의해 f'(c)=0을 만족하는 c를 구간 (0, 2)에서 구하시오.
4.구간 [−1, 1]에서 평균값 정리를 적용할 수 없는 함수를 고르시오: (가) f(x)=|x| (나) f(x)=x²
5.함수 f(x)=x²을 구간 [1, b] (b>1)에서 생각할 때, 평균값 정리의 c가 2가 되도록 하는 b의 값을 구하시오.
정답
1. 평균변화율=(16−1)/3=5, f'(c)=2c=5 → c=5/2
2. (27−0)/3=9, f'(c)=3c²=9 → c²=3 → c=√3
3. f'(x)=2x−2=0 → c=1
4. (가) — x=0에서 미분가능하지 않음(뾰족한 점)
5. 평균변화율=(b²−1)/(b−1)=b+1, f'(c)=2c=2·2=4=b+1 → b=3