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.
-
공주 잘게 7
오야스미
-
질문있습니다 혹시 그때 국어시험도중에,그리고 국어 시험끝나고의 심정이 어떠셨나요?...
-
늘 올때처럼 그냥 파란 비닐에 싸서 왔는ㄷ 랩핑이 안되있음 랩핑 없으면 환불 못하는거아닌가….?
-
충분히 나쁜 대학임 +1 ㄱㄱ
-
왜 연예인들이 생활고 때문에 알바했다하면 불쌍하게 봄? 알바하면서 꿈키우는 사람들이...
-
공리는 참이라는 증명이 없다 이말은 귀류법 증명이 없다는 말 이말은 공리를 부정하면...
-
느낌이그럼
-
고작 중졸시험에 독서를 넘. 어렵게 내면 가혹함
-
ㅈㄱㄴ
-
이해하면 소름돋는 사진 11
ㆍ
-
대학생 노트북 25
그램 vs 맥북 멀 더 추천하시나여
-
진짜 ㅈ된건가 5
본인 수학은 진짜 우리집 마당 까치보다 못하는데 범바오쌤 스블듣고 페메좀 풀리니깐...
-
합격증으론 적용안되는건가요? 학생증 나와야되나? ㅠㅠ
-
이미지 써주세요 35
.
-
이미지 써주세요 18
-
극한상쇄 10
해설 아직 남아 잇나요?
-
이러고 (2n-1)(2n)(2n-1)(2n) 마셨는데 있었네… ㅠㅠ
-
24수능 문학이 훨씬낫다.
-
이새낀 진짜뭘까 3
현장에서 봤었는데......... f(x) 뾰족그래프 그리고 뭐지? 시전하고 바로...
-
돈 없으면 뭔가 아무것도 하기 싫고 되게 사람이 부정적이게 되는데 돈 생기니까...
-
영어랑 동급이라던데 사실임?ㄷㄷ
-
그래 이게 맞아 9
자신있게 답할 수 있고, 다른 풀이는 왜 효율적이지 못한지 설명할 수 있고,...
-
근데 진짜 21년도까지는 30번에 감동이 있었는데 10
그때까지만 해도 30번이란건 현장에서 풀어내기만 해도 뭔가 뿌듯함이 느껴지는 그런...
-
예비고2이고 수학, 과탐 개념 강의 듣고 있는데요 (현우진의 시발점, 배기범의...
-
돈이………… 그냥 김종익쌤 들을까말까.!?!?.
-
언제부터 주나요? 단과입니다
-
이거 잘못시킨 거 같은데 어쩌죠 언제 다하지 ㅋㅋㅋㅋ 진짜 하루에 10시간씩 해야되나
-
방금 친형이 이 주장해가지고 내가 그럼 진짜 킬러가 뭐냐니까...
-
2년간 노력해서 한의 안정권이 나올지도 모르겠고 좀 못봐도 인설공대 쓸 생각도 크고...
-
내신으로 입학한 하등하고 저능한 짐승같은 애들은 나에게 말을 걸 자격이 없다....
-
조졌다!
-
개념은 빠르게 하고 문풀을 많이 하는 게 맞을까요 보면 개념량도 적고 쉬운데 문제...
-
안녕하세요. 합격자 후배님들! 저는 인하대 영어영문학과 22학번입니다. 인하대에...
-
고2 전에 수학은 끝내놨어야 하는거겟죠?ㅠ
-
문제풀어봄(2) 4
너무 늦음
-
'실탄 진압'…중국 공안 개입설, 홍콩 사태 어디로 [구정은의 '수상한 GPS'] 1
홍콩 시위대 1명이 추락사한 데 이어, 경찰이 시위대에 실탄까지 발사했다. 30년...
-
1등급 받은 과목만 하는게 맞는 것 같아요 아까 아침과 낮엔 순간 이성을 잃고...
-
ㄱㄱ
-
강의 + 교재 퀄리티가 개지리는데ㄷㄷㄷ
-
괜찮아 딩딩딩딩딩
-
수능 본지 몇년 돼서 다 까먹어버림 8/3 + 1/6pi 나오는데 답에 1/3pi...
-
불변량. 3
결국 모든 과정은 시행의 연속이다.하나의 시행 또한 얼마나 Local하게 보느냐에...
-
수학 인강 추천해주세요 재수생 수학 백분위 68 4등급 어려운 3점 맞음 쉬운 4점...
-
23수능 백분위 94의 유쾌한 반란임...
-
이지영쌤이느 임정환쌤 많이 듣는거 같은데 그래도 메가 1타인데 ㄱㅊ겠죠..?
-
버릴 책들이 많은데 어디버려야하지 고물상에 버렸었는데 요즘은 고물상 문닫음
-
저는 갤탭이라 아이패드 기본 노트는 못쓰는 상황이에요 혹시 노트 앱 따로 다운...
-
저녁 뭐먹을까요?
-
다들어ㅘ (지수로그 풀고 염병 중)
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! ^,^