쭉 오르던 값이 방향을 바꾸는 자리 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 = x³ − 3x (비교용: y = x³)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①y = x³ − 3x 에 x = −2, −1.5, −1, −0.5, 0, 0.5, 1, 1.5, 2 를 차례로 대입해 나온 y값을 [칸 A]의 표에 적어 보세요.
- ②[칸 A]에서 y값을 왼쪽부터 하나씩 보며, 직전 값보다 커졌으면 +, 작아졌으면 − 를 [칸 B]에 순서대로 적어 보세요.
- ③[칸 B]에서 +가 −로 바뀌는 자리를 찾아 그 바로 앞 x값에 ◯표 하고, 그때의 (x, y)를 [칸 C]에 적어 보세요.
- ④[칸 B]에서 −가 +로 바뀌는 자리를 찾아 그 바로 앞 x값에 △표 하고, 그때의 (x, y)를 [칸 D]에 적어 보세요.
- ⑤[칸 C]는 주변에서 가장 위인지, [칸 D]는 주변에서 가장 아래인지 [칸 A]의 표로 다시 확인해 맞으면 각 칸 옆에 ✓ 를 적어 보세요.
- ⑥이번엔 y = x³ 에 x = −2, −1, −0.5, 0, 0.5, 1, 2 를 대입해 y값을 구하고, ②처럼 +/− 를 [칸 E]에 적어 보세요.
칸 A — x와 y = x³ − 3x 의 값 표 (x: −2 · −1.5 · −1 · −0.5 · 0 · 0.5 · 1 · 1.5 · 2)
칸 B — 직전 값보다 커졌으면 + / 작아졌으면 − (여덟 칸)
칸 C — +가 −로 바뀌기 직전의 (x, y)
칸 D — −가 +로 바뀌기 직전의 (x, y)
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 C]와 [칸 D]는 각각 주변에서 어떤 점이었나요? [칸 B]의 +/− 가 그 자리에서 어떻게 바뀌었는지와 연결해서 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)
✎ [칸 C]는 앞에서는 계속 ___ 오다가 그 뒤로 ___ 가는 자리여서 …
(2)+가 −로 바뀌는 자리가 언제나 주변에서 가장 위인 점일까요? 이것은 y = x³ − 3x 라서 생긴 우연일까요, 어떤 식에서도 생기는 규칙일까요? 다른 식을 직접 하나 골라 표를 만들어 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 식 ___ 로 표를 만들어 보니 …
(3)[칸 E]의 y = x³ 에는 [칸 C]·[칸 D] 같은 자리가 하나도 없었습니다. [칸 E]의 +/− 흐름이 [칸 B]와 무엇이 달랐길래 그런지 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) | 표의 값을 빠짐없이 채우고 +/− 표시와 ◯·△ 자리를 정확히 찾음 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 자기 가설에 이유를 붙였고, 다른 식을 직접 골라 표로 확인한 근거가 있음 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
쭉 오르던 값이 방향을 바꾸는 자리 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.함수 f(x) = x³ − 3x 의 극댓값과 극솟값을 구하시오.
2.함수 f(x) = x³ − 6x² + 9x 의 극값을 모두 구하시오.
3.함수 f(x) = 2x³ − 9x² + 12x − 3 의 극댓값과 극솟값을 구하시오.
4.함수 f(x) = x³ 은 f'(0)=0 이지만 x=0 에서 극값을 갖지 않는다. 그 까닭을 f'(x)의 부호로 설명하시오.
5.함수 f(x) = x⁴ − 2x² 의 극댓값과 극솟값을 모두 구하시오.
정답
1. f'(x)=3x²−3=3(x+1)(x−1). x=−1 좌우에서 f'의 부호가 +→−이므로 극댓값 f(−1)=2, x=1 좌우에서 −→+이므로 극솟값 f(1)=−2.
2. f'(x)=3x²−12x+9=3(x−1)(x−3). x=1에서 +→−: 극댓값 f(1)=4, x=3에서 −→+: 극솟값 f(3)=0.
3. f'(x)=6x²−18x+12=6(x−1)(x−2). 극댓값 f(1)=2, 극솟값 f(2)=1.
4. f'(x)=3x²≥0 이라 x=0 좌우에서 부호가 양→양으로 바뀌지 않는다. 부호가 바뀌어야 극대·극소가 되므로 x=0은 극값이 아니다.
5. f'(x)=4x³−4x=4x(x−1)(x+1). x=−1(−→+) 극솟값 f(−1)=−1, x=0(+→−) 극댓값 f(0)=0, x=1(−→+) 극솟값 f(1)=−1.