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.
-
본인이 차였다고 말함? 아니면 서로 안맞았다고 둘러대나
-
원래 추합 후반대 예측이었는데 아예 1점 가까이 커트라인 위로 최초합이네
-
소신발언합니다 3
지학 44는 이해되지만 물리 48은 아직도 이해안됩니다
-
이제 에펨해야지
-
안과가면 넘 엄살인가요 눈에 샴푸 몇 번 들어갔을때도 넘겼는데...
-
작년 재작년 예비 34번 31번 까지 돌았는데 가능성 없을까요? 작년보다 20명 늘었어요
-
[고려대학교 25학번 합격] 합격자를 위한 고려대 25 단톡방을 소개합니다. 0
고려대 25학번 합격자를 위한 고려대 클루x노크 오픈채팅방을 소개합니다. 24학번...
-
가져가세요
-
햄부거 주문완료 8
새해에는 행운부거
-
코필러 맞고싶다 1
-
볼케이노 시켰다 1
후하후하
-
희망사항이긴 한데 저보다 높은 등수에 있는 애들이 지금 점공 표본에 다 들어왔다면...
-
그렇게라도 오고 싶으면 오고 아님 오지 말고 왜 물1화1을 하고서 문과에 지원하는...
-
64명 뽑는과 작년에 추합 140번까지 점공 160명 중에 79등인데 될까요??...
-
어그로 죄송합니다.... 혹시 설경제.경영.점외같은 문과 최상위과에서는 서울대...
-
가톨릭대...
-
34명 뽑는데 70%정도 들어왔고 추합 20명 가까이 돌듯 650에서 방어되면 그게...
-
얼마나 짠거??
-
신이 진성난수를 발생시켜서 랜덤한 논리가 생성, 간섭, 적자생존, 진화하여 세상을 만들었다.
-
봇치더락이라는 애니를 많이 좋아한답니다..(처음부터 애니 얘기냐구..! 퍽)...
-
강기원쌤은 작년 커리큘럼 개편 이후에 스2 난이도가 이전에 비해 내려왔음 박종민쌤은...
-
공통 22틀 (두번풀었는데왜틀린거야시발) 미적 282930틀 (29 개열심히...
-
셈퍼님이 스카이부터는 보통 짜게 나올 거라고 하셨는데 이걸 어느 정도라 판단해야...
-
의대가면 연애 5
남들보다 유리한건맞음? 내가의대생이긴하지만 의사인것도 아니고 의대생인게 연애에 크게...
-
학부가 1지망인데 여기가면 정상적으로 학교생활 가능할까요? 신설과에 선배도 없어서...
-
23 화2가 더 어려운 거 같은데
-
새로운 질서. 3
-
거기도 새터하고cc하고 그러나 반수생은 거의 없긴 할듯
-
성적도 미인증이구 지원도 미인증이라 더 짜증난다 괜히 희망생길까봐
-
이정도면 4~5칸 언저리는 대부분 들어온건가 안들어온건 대부분 1~2칸 허수??
-
650까지 뚫릴느낌인데
-
05도 팀이다 1
난 아니지만 너희는 팀이다
-
할까말까
-
입문용 n제를 새로 만들었네 이러면 4규 시즌1 더 어려워지는건 확정인가
-
으흐흐
-
나군에 열몇명 뽑는 관데 원래 5대1도 넘는게 일반적임..? 점공까보기가 무서움..
-
가천대 합격생을 위한 노크선배 꿀팁 [가천대 25학번] [맛집 탐방] 0
대학커뮤니티 노크에서 선발한 가천대 선배가 오르비에 있는 예비가천대학생들을 돕기...
-
완자개념 공부법으로 수능만점 쟁취가능..? 완자개념 개빨리 끝내고 24수능 풀어보까...
-
지둔이라고 하면 먼가 귀엽네 어감이
-
04는 팀이다 42
반박은 안받는다
-
물어보는데 이게 뭔가요...? 수학 상 내용같은데 정시충이라 모름,,
-
공조수사본부는 7일 오후 내란 수괴(우두머리) 혐의를 받는 윤석열 대통령에 대한...
-
아주대는 최초합이라 1년 전장이라 가정할때 님들 같으면 어디감?
-
비에트의 정리
-
이거 붙음?? 2
정원 26명 점공 29등/59명 전체 지원자 118명 작년 재작년엔 정원...
-
확통하기전에 고1 경우의수,순열조합하는데 진짜 체감상 수1수2보다 더어려운데.....
-
본능에 따름
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! ^,^