서로 반대로 작동하는 두 기계, 원래대로 돌아올까?

미적분 1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 아래 두 기계를 손으로 직접 돌려 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. ▲기계: 각 항에서 지수를 계수에 곱해 새 계수로 하고, 지수를 1만큼 줄인다(지수가 0인 상수항은 0이 되어 사라짐). ▽기계: 각 항에서 지수를 1만큼 늘리고, 늘린 지수로 계수를 나눈다. 정답 문장이 정해져 있지 않으니 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.  예제: 3x² (비교용: x³+5 와 x³+2)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 3x²에 ▽기계를 돌린 결과를 [칸 A]에 적으세요. 규칙: 지수를 1 늘리고 늘린 지수로 계수를 나눔.
  2. [칸 A]의 식에 ▲기계를 돌려 [칸 B]에 적으세요. 규칙: 지수를 계수에 곱하고 지수를 1 줄임.
  3. [칸 B]와 맨 처음 3x²를 비교해, 같으면 =·다르면 ≠를 [칸 C]에 적으세요.
  4. 이번엔 x³+5에 ▲기계를 돌려 [칸 D]에 적으세요. 지수가 0인 상수항 5는 0이 되어 사라집니다.
  5. [칸 D]의 식에 ▽기계를 돌려 [칸 E]에 적으세요.
  6. [칸 E]와 처음 x³+5를 비교해 사라진 부분을 [칸 F]에 적고, x³+2로도 ▲기계를 돌려 [칸 G]에 적으세요.
칸 A — 3x²에 ▽기계 적용
칸 B — [칸 A]에 ▲기계 적용
칸 C — [칸 B]와 3x² 비교 (= / ≠)
칸 D — x³+5에 ▲기계 적용
칸 E — [칸 D]에 ▽기계 적용
칸 F — [칸 E]와 x³+5 비교 · 사라진 부분
칸 G — x³+2에 ▲기계 적용
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 C]에 =가 나왔나요? ▽기계로 바꾼 것을 ▲기계가 맨 처음 3x²로 정확히 되돌린 까닭을 여러분의 말로 설명하세요. (15점)

✎ ▽기계가 한 일과 ▲기계가 한 일은 서로 ___ 관계라서 …

(2)④~⑤에서는 처음 식으로 온전히 돌아왔나요, 사라진 부분이 있었나요? 이것이 x³+5라서 생긴 우연일까요, 상수항이 있는 어떤 식에서도 생기는 규칙일까요? 다른 식을 직접 하나 골라 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 식 ___로 해 보니 …

(3)[칸 G]는 [칸 D]와 같았나요? x³+5와 x³+2는 서로 다른 식인데 ▲기계를 지나면 왜 같아지는지, 그리고 그것이 ▽기계가 원래 식을 하나로 정하지 못하는 것과 어떤 관련이 있는지 쓰세요. (10점)

3

성찰 — 활동을 내 것으로 만들기

30점

(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 하는 친구에게 나라면 어떤 순서로 시킬지 다시 쓰고, 왜 그 순서인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. ▲기계와 ▽기계 중 어느 것을 먼저 돌려 보게 할지도 정하세요. (15점)

(2) 이름 붙이기 — 오늘 ▲기계가 한 일, ▽기계가 한 일, 그리고 '④에서 사라진 부분'을 각각 한 문장으로 정리한 뒤, 교과서에서 배운(또는 배울) 수학 용어를 각 문장에 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)두 기계를 규칙대로 정확히 돌리고, 비교(= / ≠)와 사라진 부분을 빠짐없이 표시함상 · 중 · 하
해석 (40점)되돌아옴과 사라짐의 까닭을 근거를 들어 자기 말로 설명하고, 우연/규칙을 직접 검증함상 · 중 · 하
성찰 (30점)활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 경험에 알맞은 이름(용어)을 연결함상 · 중 · 하
1/2

연습 문제

서로 반대로 작동하는 두 기계, 원래대로 돌아올까? · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.d/dx{ ∫ (2x+1) dx } 를 구하시오.
2.∫ { d/dx(x⁴ - 3x²) } dx 를 구하시오. (단, C는 적분상수)
3.함수 f(x)에 대하여 d/dx{ ∫ f(x) dx } = 6x² - 4x 일 때, f(x)를 구하시오.
4.∫{ d/dx(x³+5) }dx 와 ∫{ d/dx(x³+2) }dx 를 각각 구하고, 두 결과가 같아지는 까닭을 상수 C로 설명하시오.
5.어떤 함수 g(x)를 미분한 뒤 부정적분하였더니 x² - x + C 가 되었다. 원래 g(x)로 가능한 함수를 하나 쓰고, 상수만 다른 다른 예도 하나 더 쓰시오.
정답
1. 2x + 1 2. x⁴ - 3x² + C 3. f(x) = 6x² - 4x 4. 둘 다 x³ + C. 미분 과정에서 상수 5, 2가 모두 사라져 도함수가 3x²로 같아지고, 다시 적분하면 상수는 C로만 복원되므로 두 결과 모두 x³ + C가 된다. 5. g(x) = x² - x (예: x² - x + 3 도 가능). ∫{ (d/dx)g }dx = g(x) + C 이므로 상수를 제외하면 g(x) = x² - x, 상수 k를 더한 x² - x + k 도 모두 답이 된다.
2/2