수학 문제를 분석한다는 것

제가 이전에 올린 글을 참고하여 보시면... 찾을 수 있을...거라 생각합니다! ㅎㅎ

답변1: f(x) 구해서 대칭성 이용해 적분한 것인데 무엇이 문제?

답변2: 미지수를 4개나 잡고 시작하는데 어떻게 가장 안정적이고 해결하는 시간을 줄일 수 있는지?

답변3: 인수분해를 하려면 인수를 하나씩 확인해서 조작하는 것이 편하다고 생각하는데, 저런 식으로 각을 볼 수 있는 것이 더 어렵지 않은지?

답변4: 첫 번째 문장에 동의하지 않음. 저렇게 하려면 다항함수를 맞이했을 때 미지수 하나씩 활용하여 식을 작성하는 습관을 들여라?

답변5: 8점, 왜 f(x)가 삼차함수이고 ㄱ이 x에 대한 항등식인지를 고려할 때 실수 전체의 집합에서의 f(x)식을 확정지을 수 있는지에 관한 서술이 부족함. x->1 극한을 조사하여 f(1)값으로 생각할 수 있음을 언급했다면 더 좋았을 것

10점, 흠 잡을 데가 없음

8점, 풀이 1과 마찬가지의 이유

10점, 흠 잡을 데가 없음

정성들여 작성해 주셔서 감사합니다. 답변에 대한 의견은 댓글이 10명 정도 달리면 남기도록 하겠습니다.

글을 읽으며 생각을 하나씩 작성해보았는데 질문5에 대해 생각하다보니 아...! 싶었습니다 ㅋㅋㅋㅋ 내신 서술형 문항을 대비할 때는 결국 흠 잡을 곳 없도록 만드는 것이 점수를 잃지 않는 팁이라면 팁인데 풀이1, 풀이3은 '논리적으로 완벽한가?'라는 질문에 공격 당할 수 있는 부분들이 보이네요

좋은 글 덕분에 생각 하나 배우고 갑니다, 감사드립니다!!

[더 생각해보기]
1. 240906
논리적인 풀이를 작성한다면 f'(x)를 구하고 증감표를 작성하여 x=-1에서 부호가 +에서 -로 바뀌고 x=3에서 -에서 +로 바뀌므로 f'(-1)=f'(3)임을 이용해 a, b값 결정 가능 --> 이후 f(-1)의 값을 구해주기

2. 241108 변형
논리적인 풀이를 작성한다면 (x-1)f(x)=3(x-1)(x^2+x+1)에서 x가 1이 아닐 때 f(x)=3(x^2+x+1)이고 f(x)가 다항함수이므로 x=1에서의 함숫값과 극한값이 일치함을 이용 --> 항등식의 양변을 x-1로 나누고 x->1일 때의 극한을 구해주면 그 값이 곧 함수 3(x^2+x+1)의 x=1에서의 함숫값과 일치함을 보일 수 있음

따라서 실수 전체의 집합에서 f(x)=3(x^2+x+1)이고 구간 [-2, 2]에서의 적분값을 구할 때 정적분의 성질에 의해 3x^2, 3x, 3을 각각 적분하는 것과 같음 --> 미적분학의 기본 정리 적용하는 계산 과정을 서술하고 3x의 적분값이 0이 됨을, 3x^2와 3의 적분값은 직접 구해주면 끝

ㄴ 대칭성을 적용하고 싶다면 기함수와 우함수에 대한 적분 성질이 "알려져 있다"라고 말할 수 있을 듯... 엄밀한 증명은 미적분에서 치환적분법을 학습해야 일반화 가능하기 때문

[더 생각해보기]의 1번은 힌트를 드리자면... a와 b를 구하지 않고 풀 수 있다면....?

f'(x)=3(x+1)(x-3)이고 f(0)=1이기에 미적분학의 기본 정리를 적용하여 a, b값을 구함 없이 답을 낼 수 있겠으나 안정적인 풀이 (내신 서술형 답안 작성을 기준으로 생각했었습니다) 를 지향한다면 직접 두 값을 구해주어 f(x) 결정하는 것이 깔끔하다 생각했습니다!

1. 제일 먼저는 왜 (x-1)로 묶었을까요?

공통인수를 묶을 수 있을 때 묶으면 식을 단순하게 정리할 수 있다고 생각합니다, 수학(상) 인수분해에서 가장 먼저 학습하는 사고 과정이라고도 생각합니다. 따라서 좌변이 (x-1)f(x)로 정리될 수 있는데 좌변도 (x-1)을 인수로 잡아 분해할 수 있으니 식을 보자마자 우변을 3x(x^3-1) 로 바라본 후 3x(x-1)(x^2+x+1)로 생각하는 과정이 자연스럽다고 봅니다.

이후 실수 방지를 위해 연산을 한 번에 한 단계씩 접근한다는 생각으로 양변을 x-1로 나누어주면 x가 1이 아닐 때 f(x)=3x(x^2+x+1)라는 식을 얻을 수 있고 이후 원활한 적분을 위해 분배 법칙에 따라 f(x)=3x^3+3x^2+3x로 식을 잡아주는 것이 자연스럽다 생각했습니다!

1번이 부족한 이유는 적분구간에 x=1이 포함되어 있어서인가요??

저는 아래와 같이 생각합니다,

f(x)가 다항함수이기 때문에 x가 1이 아닐 때 극한 x->1을 양변에 (x-1)f(x)/(x-1)=(3x^4-3x)/(x-1) 취해주면 f(1)과 x=1일 때 함수 3x(x^2+x+1)의 함숫값이 일치함을 논리적으로 보일 수 있어

이 부분 언급하여 실수 전체의 집합에서 f(x) 식이 3x(x^2+x+1)임을 보이면 문제 없습니다, 다만 대칭성을 적용할 때 왜 x^3, x와 같은 항이 지워지는지에 대한 서술이 있어야 (내신 서술형 문항 답안 작성하는 상황이라 가정하면) 풀이가 더 완전해진다고 생각합니다!

아닙니다. 첫번째는 변형을 하는 이유가 있어야합니다. 그리고 인수분해하고 나서 다시 전개하고...

인수분해 해야한다면 왜 (x-1)f(x)로 주지 않았을까요?

인수분해 할 줄 아는 것과

인수분해를 할줄 아는 것에 대해 평가하는 것은

전혀 다른 이야기 입니다.


문제에서 요구하는 학습 성취기준에 인수분해 할 줄 아는지를 평가하려고 할까요?

참고로 (x-1)로 인수분해 한 후에 나눌때는 삼차함수임으로 그냥 나누면 됩니다.

답변 1: 개인적으로 학생들이 <풀이3>으로 가기 위해 <풀이1>처럼 가는 것이 논리적이라고 생각합니당. 저는 <풀이1>도 바람직하다고 봅니다..!

답변 2: 우변에는 4차와 1차만 있고, 좌변에는 간단히 f(x)와 xf(x)밖에 없기 때문에 답을 향하는 가장 안정적인 방법이라고 생각합니다

답변 3: 답변 1처럼 생각하기 때문에 저는 잘 모르겠습니당 ㅎ

답변 4: 구하려는 값을 본 후 구하려는 값에 집중하는 방법이 좋다고 생각합니다!

답변 5: 9점, 10점, 9점(1과 동일), 10점

더 생각해보기 : 24.9월.6번-> 구하는 값에 집중해서 -1과 3이 극값이라는 것을 이용해 비율관계로 극댓값을 k로 둔 채 f(x)= (x-5)(x+1)^2+k , f(0)=1을 이용해 k를 구한다?!

풀이 1을 하면서 이상하다고 느낄만한 부분이 없었나요...? 인수 분해하고 다시 전개하고...

3x를 인수로 뽑아내는 과정이 어색해보일 수 있을거 같습니당! 저는 개인적으로 학생들이 우변의 식을 보고서 바로 <풀이 3>처럼 인수분해가 되겠다고 생각하긴 어렵지않을까 싶은 생각에 풀이1이 자연스럽다고 생각했습니다!

모든 인수를 뽑아낼 이유가 있었을까요?
풀이 1과 풀이 3은 목표가 2등급 정도의 학생에게는 칭찬해줄 수 있는 풀이이긴 합니다. 하지만 공부를 하는 사람으로써 본인이 식을 변형하며 왜 그렇게 변형하고 있는지에 대해 이유를 알아야합니다.

좋은 말씀이십니다!