y=|x|는 왜 x=0에서 미분 불가능할까? & 유리화는 왜하는걸까?
안녕하세요. 일반청의미입니다.
이 칼럼은 이 글에 담긴 생각을 바탕으로 쓰게 되었습니다.
공부의 양은 어떻게 정할까? : http://orbi.kr/0008692499
공부의 양은 생각의 양과 같고, 생각과 고민은 질문에서 나옵니다!
공신 방송 다녀온 후기 & 수학 칼럼 연재합니다. http://orbi.kr/00010768917
가장 쉬운 방식으로 개념을 이해해야해요 : http://orbi.kr/00010794675
이차방정식의 해법 해설 + 평행이동할때 왜 점은 +a인데 그래프는 -a일까? : http://orbi.kr/00010789384
평행이동 해설 & 어떻게 곡선 위의 점의 접선은 한 점으로 정의될까? : http://orbi.kr/00010841663
저번주의 칼럼은 바로 이거였어요!
곡선 위의 점의 접선 해설 & y=|x|는 왜 x=0에서 미분 불가능할까? : http://orbi.kr/00010980265
정답갑니당.
A : y=0 말고 y=1/2x도 접선, y=-1/2x도 접선…. 그러면 접선이 매우 많아지죠.
원점을 지나고 기울기가 -1에서 1 사이인 직선 모두가 접선이 됩니다.
모두가 원점을 스치면서 지나가니까요
접선의 정확한 정의는 미분계수를 기울기로 갖는 직선입니다.
미분계수는 그래프 위 두 점 사이의 기울기의 극한이며, 접선의 정확한 정의는 할선의 극한입니다.
할선의 극한이라는 말이 애매하지만, 극한의 정의로 미루어보면 극한값이 존재하려면, 좌극한과 우극한이 같은 값으로 수렴해야 합니다.
직선으로 확장시켜보면, 좌측에서 가까워져 가는 할선과 우측에서 가까워지는 할선의 극한 모두 한 직선으로 일치해야 합니다.
이렇게요!
좌극한과 우극한이 다르면 극한의 정의에 의해 어떤 것에 가까워진다고 단정짓기 애매하니까요! 그 사이 어떤 값을 택해야할지 애매한 것입니다.
우리는 한점에서 직선을 그을 수 없습니다. 하지만 접선은 그을 수 있게 된 이유는 극한을 통해 그 직선을 정확하게 하나로 결정할 수 있었기 때문입니다. 결정할 수 없다면? 당연히 한점에서 직선을 그을 수 없으니, 접선이 정해지지 않겠죠! 보통 뾰족점에서 접선이 무한히 많이 생깁니다. 이것을 첨점이라 하며, 그 점에서 함수는 미분 불가능합니다.
x값에 그 값에서의 미분계수가 y값이 되어 대응되는 함수를 도함수라 합니다.
도함수도 함수입니다! 즉 x값 하나에 y값 하나가 대응되어야하며, 도함수가 존재하려면 원함수가 정의되는 곳에서 모두 미분 가능해야 합니다.
접선이 많으면, 대응되는 접선의 기울기가 1개 이상이기 때문입니다.
Q : 그렇다면 왜 y=|f(x)|에 미분 불가능한 점이 생길 가능성이 있을까요?
절댓값의 정의는 수직선 위의 원점에서 어떤 점까지의 거리입니다. 항상 양수에요.
절댓값 기호 안의 값이 음수일 때는 마이너스가 붙어서 양수가 됩니다.
절댓값 기호 안의 값이 양수일 때는 f(x), 절댓값 기호 안의 값이 음수일때는 –f(x).
즉, 함숫값의 부호가 바뀔 때 함수또한 바뀐다는 것입니다!
서로 다른 함수 y=f(x)와 y=–f(x)가 이어져 있습니다. f(x)가 모든 실수에서 미분가능한 함수라 하더라도 y=f(x)와는 다른 함수 y=-f(x) 두개가 이어져있을때 미분 가능한지는 알 수 없습니다.
즉 함수가 바뀌는 부분에서 미분가능한지를 조사해야합니다.
함수가 바뀌는 부분이 어디인지에 주목하면 미분가능성 문제를 수월하게 풀 수 있습니다.
1. f(x)와 에 절댓값이 붙어있다. 이 절댓값 함수는 어디에서 바뀔까?
2. f(x)는 x=-1에서 함수가 바뀐다. 그러면 이것을 기준으로 나눠주면 될거야.
3. 는 어디에서 함수가 바뀔까?
……………….
이런 식으로 문제풀이가 진행됩니다.
1. g(x)가 절댓값이 두개 붙어있다. g(x)는 x에 따라 함수식이 바뀔거야.
2. 바깥의 절댓값을 생각하기엔 안의 절댓값 때문에 정확하게 알 수가 없다.
3. 일단 맨 안쪽의 절댓값부터 생각해보자. X=0 좌우에서 함수가 바뀔거야.
4. X=0 주변에서는 함숫값이 1 근처일거야. 그 주변에서는 항상 양수일거야.
5. 함수가 바뀌는데 어떻게 미분가능할 수 있을까?
6. X가 0이상에서는 함수가 언제 바뀔까?
7. 함수가 바뀌는데 어떻게 미분가능할 수 있을까?
사실 문제를 풀 때, 계산을 전혀 할 수 없어서 문제를 못푸는 경우보다는
문제를 풀기위한 아이디어가 부족해서 못푸는 경우가 많습니다.
그러므로 그 아이디어를 계속 고민해야하며, 그 근거는 개념에 있습니다.
사실 많은 분들이 예견해주신듯 합니다..ㅋㅋㅋ
요약하자면, 극한값은 좌극한과 우극한이 일치해야 존재합니다.
일치하지 않으면, 그 사이의 어떤 값으로 가까워지는가를 설명하기 힘들기 때문입니다.
그러면 다음주제를 소개해볼게요
유리화는 왜 하는걸까?
0 XDK (+0)
유익한 글을 읽었다면 작성자에게 XDK를 선물하세요.
-
혹시나 해서.
-
사람이 많네 원래 보던 사람만 있었는데
-
흠냐링뇨 0
아함 쩝
-
잘자티비 3
반말미안티비 좋은꿈꾸라구몬
-
그러니까 빨리 팔아달라고 킅런트야.... 연휴 끝나면 그.. 올려줄꺼지??
-
자꾸 결국 발생하지도 않은 일 갖다가 마음 졸이고 있는데 어쩌죠 8
예를 들어 제가 올해 4합8 간신히 맞췄는데 4합8 못 맞췄으면 어쩔 뻔했나 이런 식으로
-
중산고였는데 문이 철문이고 조명이 개음산함 종소리도 무섭고
-
이번 정시에서 사탐2로 약대 안정권 뜨신 분 성적이 어케 되시나요
-
고2 수1 내신도 결국 수능 난이도 안벗어나니까 그거 대비도 하고 어려운 경험 미리...
-
국어 인강만듣다 독학 첨으로 해보려는데..피램 독서 문학 둘다 좋나요? 0
제가 그냥 독서 문학 둘다 너무 취약해서.. 피램은 문학이 더 좋나요? 독서가 더 좋나요?
-
나만그런가 칠판강의보다 A4용지 손해설이 강의량도 적고 집중과 습득이 잘되더라
-
아이돌하나도 몰라서 다 구분이 안돼...
-
과탐이랑 언매 본다 했을때 최소 어디까진 받아야 쓸만하다고 할 수 있ㅇ나여 올...
-
해봄? 할짓이못됨ㄹㅇ
-
주량 기준 알려줘 13
얼굴 빨개지는거 알딸딸한거 속 뒤집어지는거 필름 끊기는거 기준이 뭐여
-
예산은 넉넉한데..
-
수능날 오열한 썰 아빠가 친척집에 다털어버렸다 개쪽팔리네~
-
으음
-
본인 딱 세병
-
근데 너무 힘들다 이제 잡니다 ㅎㅎ 밤동안 댓 달아주시면 또 구분해드릴게요
-
한문장 읽다가 졸고 한문장 읽다가 졸고 글자 다튕겨서 쉽게풀어설명해주는데도 하나도 이해안되고,,
-
이때가 명곡의 시대인데
-
연애하고싶다 3
애인사귀고싶어
-
나는 84일까 88일까 걱정했는데 결과적으로 86이었음 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ...
-
친구랑 채점 매고 넋이 나가버려서 자책을 엄청 했어요
-
남르비들만 ㅇㅈ하라고 쪽지 보내야 하니까
-
솔랭에서도 어떻게 비디디 해줘!! 일수가 있지..
-
수능 수학을 ㅈ박아서 진학사도 안 사고 단순 백분위 합으로 인서울 하위권 대학...
-
수학 77점이 2는 뜰거라고 생각했는데
-
ㅇㅈ 10
펑
-
대학가면 화석취급임? 16
군인 04인데 대학가면 신입생이 07임ㅋㅋ 내가 이성적인 감정을 느끼면 좀 이상한놈인가
-
난 닝닝이조음 4
이쁘잖아~
-
이상한쿨찐병이 2
인간관계엔 없는데 다른거에 조금 있는듯 수능 보기전엔 ‘수능 망해봐야 뭐 그냥...
-
선착 15명.
-
수학개념 0
갑자기 궁금해서 쓰는데요 시발점이나 개념원리 같은걸로 개념 땔 때 어느정도 기간안에...
-
무물보 10
고대 수리논술로 감
-
뉴런하기전에 0
뉴런-한완기 생각중인데 지금 어삼쉬사 풀고잇어요 어삼쉬사 끝나고 대가리깨지면서...
-
헤이유 3
지금 뭐해?
-
체화가 잘 더 잘 되는 느낌임 주간지 때매 그런진 모르겠는데 든든함 뭔가 걍 3모...
-
어떻게하면 내 과외생을 조금이라도 더 잘 이해시킬수있을까 1
내 수업이 너무 어렵나 근데 공부는 어렵게 하는게 맞다고 생각하는데
-
25수능 끝나고 0
오늘 학교 안 가서 좋았다 생각했음
-
변표빔맞고 죽어버림
-
25수능 끝나고 3
별생각 없엇음
-
맞팔구 7
하고 자러가야지
-
뭔가 뭔가했음 학교도 적당히 먼곳이었는데
-
교실벗어나자 울음보 터짐 진짜 존나 오열하다시피 울었음
-
설사뀨는 보아라 11
펑
-
쿠팡 보내줘 0
돈 벌어야 해...
Lim (a-b)와 같은 형태에서 a,b 둘다 발산하는 형태이면 극한의 연산과 관련된 형태를 사용할 수 없기 때문에 유리화를 통해 극한의 연산 법칙을 적용 가능한 형태로 바꿔주는것 아닌가요...? 그나저나 일반청의미님 글이 모아보기에서 계속 안보여욤 ㅠㅠ
그래도 lim c/d 에서 c, d 둘다 발산하는 형태일걸요!
사실 lim (x-1)/(x-2)같은거에서 최고차항 지수/계수비교하는게 일상화되어서 놓칠수 있는 부분이지만 x값이 임의의 상수값이 아닌 무한대로 발산했을때의 극한의 경우 lim1/x=0과 같은 몇개의 공리를 적용할 수 있는 형태로 변형한다 (ex.x-1/x-2를 (1-(1/x))/(1-2/x))와 같은 형태로 )뭐 그렇게 배웠던 기억이 나서욤! 유리화도 비슷한 맥락으로 이해했던것같은...
넹 더 자세하게 설명해주면 되십니당.
또한 분모의 유리화는 왜 하는지도 생각해주시면 좋아요.
유익한정보 고맙습니다~~ 이런글은 닥팔이야! ^,^