누가 끝까지 앞서는지 차이로 밝히기

미적분 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 아래 기준값 표를 이용해 지시대로 뺄셈만 한 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장이 정해져 있지 않으니 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.  기준값: x=0→1.00, x=0.5→1.65, x=1→2.72, x=1.5→4.48, x=2→7.39 / 식 ①=1+x, 식 ②=1+x+x²  예제: 기준값과 식 ① = 1+x (비교용: 식 ② = 1+x+x²)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 각 x에서 기준값에서 식 ①(1+x)의 값을 뺀 차이를 x=0,0.5,1,1.5,2 순서로 [칸 A]에 적어 보세요.
  2. [칸 A]의 다섯 값을 왼쪽부터 보며, 값이 처음으로 0이 되는 x를 찾아 [칸 C]에 적어 보세요.
  3. [칸 A]의 값이 그 x를 지난 뒤 한 번이라도 0보다 작아지는지 살펴, 작아지면 ✗, 아니면 ◯표 하세요.
  4. 이번엔 각 x에서 기준값에서 식 ②(1+x+x²)의 값을 뺀 차이를 같은 순서로 [칸 B]에 적어 보세요.
  5. [칸 B]에서 0보다 작은 값이 하나라도 있는지 찾아, 있으면 그 x를, 없으면 '없음'을 [칸 D]에 적으세요.
  6. [칸 A]와 [칸 B]를 나란히 놓고, 다섯 x 내내 값이 0 아래로 한 번도 안 내려간 쪽에 별표 하세요.
칸 A — 기준값 − 식 ①(1+x)의 차이 (x 순서대로)
칸 B — 기준값 − 식 ②(1+x+x²)의 차이 (x 순서대로)
칸 C — ①의 차이가 처음 0이 되는 x
칸 D — ②의 차이가 0보다 작아진 x (없으면 '없음')
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 A]의 차이가 x=0에서 0으로 시작한 뒤 오른쪽으로 갈수록 커지기만 했습니다. 이 두 가지(0에서 출발 + 계속 커짐)가 함께라면 기준값과 식 ① 중 어느 쪽이 끝까지 위에 있다고 말할 수 있나요? 그 이유를 쓰세요. (14점)

✎ 차이가 0에서 시작해 한 번도 아래로 안 내려갔으니, 기준값은 식 ①보다 항상 ___ …

(2)[칸 A]처럼 '0에서 시작해 계속 커진다'는 흐름은 이 기준값·식 ①에서만 생긴 우연일까요, 다른 식을 골라도 생기는 규칙일까요? 식 ③=1+2x를 직접 골라 x=0,1,2에서 기준값과의 차이를 계산한 결과와 함께 판단하세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 식 ③으로 해 보니 x=0,1,2의 차이는 ___, ___, ___ …

(3)[칸 B](식 ②)는 [칸 A]와 달리 중간 x에서 값이 0보다 작아졌습니다. 같은 x=0에서 출발했는데도 이런 차이가 생긴 것은 식 ①과 식 ②의 무엇 때문이라고 생각하나요? (11점)

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 일 중 ‘두 값을 빼서 차이를 만든 것’, ‘차이가 0이 되는 지점’, ‘차이가 아래로 안 내려간다는 관찰’ 세 가지를 각각 한 문장으로 정리한 뒤, 교과서에서 배운(또는 배울) 수학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)다섯 x의 차이를 빠짐없이 정확히 구하고, 0이 되는 지점·부호·별표 표시를 바르게 함상 · 중 · 하
해석 (40점)‘0에서 출발 + 아래로 안 내려감’으로 위아래를 판단하고, 다른 식을 직접 골라 우연/규칙을 검증함상 · 중 · 하
성찰 (30점)활동 순서를 이유와 함께 재구성하고, 자신의 세 관찰에 알맞은 용어를 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

누가 끝까지 앞서는지 차이로 밝히기 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 세운 방법 — 두 쪽의 차이를 함수로 놓고, 그 함수가 0에서 출발해 부호가 어떻게 변하는지(또는 최솟값이 0 이상인지) 보는 것 — 을 이번에는 용어와 함께 정식으로 적용합니다. 풀이를 빈 곳에 쓰고 맨 아래 정답으로 채점하세요.

1.x>0일 때 ln(1+x)<x 임을 미분을 이용하여 증명하시오.
2.x>0일 때 eˣ>1+x+x²/2 임을 증명하시오. (필요하면 x>0에서 eˣ>1+x 임을 활용해도 좋다)
3.0<x<π/2일 때 tan x>x 임을 증명하시오.
4.x>0일 때 ln x≤x−1 임을 증명하고, 등호가 성립하는 x를 구하시오.
5.곡선 y=ln x 는 직선 y=x−1 보다 항상 아래에 있거나 접한다. 두 그래프가 접하는 점의 좌표를 구하시오.
정답
1. f(x)=x−ln(1+x)로 놓으면 f(0)=0, f′(x)=1−1/(1+x)=x/(1+x)>0 (x>0) → f 증가 → f(x)>0 ∴ ln(1+x)<x 2. f(x)=eˣ−1−x−x²/2, f(0)=0, f′(x)=eˣ−1−x>0 (x>0) → f 증가 → f(x)>0 ∴ eˣ>1+x+x²/2 3. f(x)=tan x−x, f(0)=0, f′(x)=sec²x−1=tan²x>0 (0<x<π/2) → f 증가 → f(x)>0 ∴ tan x>x 4. f(x)=x−1−ln x, f′(x)=1−1/x=(x−1)/x → x=1에서 최소 f(1)=0 → f(x)≥0 ∴ ln x≤x−1 (등호는 x=1) 5. ln x=x−1 은 x=1 에서만 성립(그 외 ln x<x−1) → 접점 (1, 0)
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