곡선을 가로지르는 직선도 그 점의 접선일 수 있다

함수의 접선을 곡선 한쪽에서만 닿는 선으로 제한하는 판단을 점검한다.

초록 숲 사이로 크게 굽이치는 강의 공중 모습

사진: Hillebrand Steve, U.S. Fish and Wildlife Service · Public domain · 원본 출처

f(x)=x3,f(0)=f′(0)=0f(x)=x^3,\qquad f(0)=f'(0)=0

원점 접선은 y=0이다. “곡선을 가로지르므로 접선이 아니다”라는 그림 판단은 맞을까?

f(h)−f(0)h=h2⟶0 \frac{f(h)-f(0)}h=h^2\longrightarrow0

접선이 맞다. 곡선은 왼쪽에서 음수, 오른쪽에서 양수여서 x축을 가로지른다. 이 관찰과 원점의 접선 기울기 0은 함께 성립한다.

비교 x³ x²
원점 접선 y=0 y=0
원점 근처 곡선 접선 양쪽에 있다. 접선 위쪽에 있다.
정의의 분수 h²→0 h→0

원의 접선에서 익숙한 ‘한쪽에만 닿는 그림’을 모든 함수에 적용하면 x³에서 막힌다. 접점과 그 점의 미분계수로 확인해야 한다.

일본 원문은 한 점 근처를 확대해 직선처럼 보는 장면을 제시한다. 수업에서는 교차를 정확히 관찰한 학생에게도 그 관찰이 접선을 부정하는 조건인지 따로 묻는다.

출처·착안: 【中高生向け】結局、微分って. 문항과 풀이는 새로 작성했다.