⑴ x의 값이 1에 한없이 가까워질 때, f(x)의 값은 1 에 한 없이 가까워진다.
∴ lim
x Ú 1 f(x)= 1
⑵ x의 값이 2에 한없이 가까워질
때, f(x)의 값은 3 에 한없이 가까워진다.
∴ lim
x Ú 2 f(x)= 3
1-1
본문 | 11, 13 쪽 개념 익히기
1. 함수의 극한
⑴ x의 값이 1보다 작으면서 1에 한없이 가까워질 때, f(x) 의 값은 3 에 한없이 가까워진다.
∴ lim
x Ú 1- f(x)= 3
⑵ x의 값이 1보다 크면서 1에 한없이 가까워질 때, f(x) 의 값은 1 에 한없이 가까워진다.
∴ lim
x Ú 1+ f(x)= 1
3-1
⑴ x의 값이 -1보다 작으면서 -1에 한없이 가까워질 때, f(x)의 값은 1에 한없이 가까워진다.
∴ lim
x Ú -1- f(x)=1
⑵ x의 값이 -1보다 크면서 -1에 한없이 가까워질 때, f(x)의 값은 2에 한없이 가까워진다.
∴ lim
x Ú -1+ f(x)=2
⑶ x의 값이 0보다 작으면서 0에 한없이 가까워질 때, f(x) 의 값은 2에 한없이 가까워진다.
∴ lim
x Ú 0- f(x)=2
⑷ x의 값이 0보다 크면서 0에 한없이 가까워질 때, f(x) 의 값은 1에 한없이 가까워진다.
∴ lim
x Ú 0+ f(x)=1
3-2
⑴ lim
x Ú -1(x-1)(x+3)=lim
x Ú -1(x-1)_lim
x Ú -1( x+3 )
=(-1-1)_(-1+3)
=-2_2= -4
⑵ lim
x Ú -1
-3x+1 x+2 =
=
=-3_(-1)+1
-1+2 = 4
x Ú -1lim(-3x+1)
x Ú -1lim(x+2) -3 lim
x Ú -1x+ lim
x Ú -11
x limÚ -1x+ limx Ú -12
4-1
y=f(x)
O 1
1 3
2 y
x
⑴ x의 값이 한없이 커질 때, f(x) 의 값은 3에 한없이 가까워진다.
∴ limx Ú ¦ f(x)=3
⑵ x의 값이 음수이면서 그 절댓값
이 한없이 커질 때, f(x)의 값은 3에 한없이 가까워진 다.
∴ lim
x Ú -¦ f(x)=3
1-2
y=f(x)O 2 3 y
x
⑴ 함수 y=f(x)의 그래프는 오 른쪽 그림에서 x의 값이 한없 이 커질 때, f(x)의 값은 한없 이 작아지므로 함수 f(x)는 음의 무한대로 발산한다.
∴ lim
x Ú ¦ f(x)=-¦
2-2
O y
x y=f(x)
함수 y=f(x)의 그래프는 오른 쪽 그림에서 x의 값이 0 에 한없이 가까워질 때, f(x)의 값은 한없이 커지므로 함수 f(x)는 양의 무한대로 발산한 다.
∴ lim
x Ú 0 f(x)= ¦
2-1
O y
x y=f(x)
⑵ 함수 y=f(x)의 그래프는 오 른쪽 그림에서 x의 값이 음수 이면서 그 절댓값이 한없이 커 질 때, f(x)의 값은 한없이 커 지므로 함수 f(x)는 양의 무 한대로 발산한다.
∴ limx Ú -¦ f(x)=¦
O y
x y=f(x)
⑴ lim
x Ú 1(3x+2)=3lim
x Ú 1x+lim
x Ú 12
=3_1+2=5
⑵ lim
x Ú 0(xÛ`+5)=lim
x Ú 0xÛ`+lim
x Ú 05
=0+5=5
⑶ limx
Ú 3
x-2
2x+3= =;9!;
⑷ lim
x Ú 2
-4
(x-1)Û`= = -4
1 =-4 limx Ú 3(x-2)
limx Ú 3(2x+3)
limx Ú 2(-4) limx Ú 2(x-1)Û`
4-2
본문 | 14~29 쪽 확인 문제
⑴ f(x)=xÛ`+x라 하면
함수 y=f(x)의 그래프는 오른쪽 그림과 같다.
따라서 x의 값이 -1에 한없이 가 까워질 때, f(x)의 값은 0에 한없이 가까워진다.
∴ limx Ú -1(xÛ`+x)=0
⑵ f(x)=xÛ`+x-6
x-2 이라 하면 x+2일 때 xÛ`+x-6
x-2 =(x+3)(x-2) x-2 =x+3 이므로 함수 y=f(x)의 그래프는 오
른쪽 그림과 같다.
따라서 x의 값이 2에 한없이 가까워질 때, f(x)의 값은 5에 한없이 가까워진 다.
∴ limx Ú 2 xÛ`+x-6 x-2 =5
⑶ f(x)= 1
xÛ`이라 하면
함수 y=f(x)의 그래프는 오른쪽 그림과 같다.
따라서 x의 값이 한없이 커질 때, f(x)의 값은 0에 한없이 가까워진
다.
∴ limx
Ú ¦
1 xÛ`=0
O 2 -3
3 5 y
x y=f(x)
O y
x y=f(x)
01-1
셀파 limx Ú af(x)에서 함수 y=f(x)의 그래프를 그린다.-1 O y
x y=f(x)
⑷ f(x)=3x+1
x 이라 하면 3x+1
x =;[!;+3이므로 함수 y=f(x)의 그래프는 오른쪽
그림과 같다.
따라서 x의 값이 음수이면서 그 절 댓값이 한없이 커질 때, f(x)의 값 은 3에 한없이 가까워진다.
∴ lim
x Ú -¦
3x+1 x =3
O 3 y
x y=f(x)
⑴ f(x)=- 1
xÛ`이라 하면
함수 y=f(x)의 그래프는 오른쪽 그림과 같다.
따라서 x의 값이 0에 한없이 가까 워질 때, f(x)의 값은 음수이면서 그 절댓값이 한없이 커진다.
∴ limx Ú 0{-1
xÛ` }=-¦
⑵ f(x)= 1
|x+1|이라 하면 함수 y=f(x)의 그래프는 오른
쪽 그림과 같다.
따라서 x의 값이 -1에 한없이 가까워질 때, f(x)의 값은 한없이 커진다.
∴ limx
Ú -1
1
|x+1|=¦
⑶ f(x)=xÛ`-2라 하면
함수 y=f(x)의 그래프는 오른쪽 그림과 같다.
따라서 x의 값이 한없이 커질 때, f(x)의 값도 한없이 커진다.
∴ limx
Ú ¦(xÛ`-2)=¦
⑷ f(x)=-x+3이라 하면
함수 y=f(x)의 그래프는 오른쪽 그 림과 같다.
따라서 x의 값이 음수이면서 그 절댓 값이 한없이 커질 때, f(x)의 값도 한없이 커진다.
∴ limx
Ú -¦(-x+3)=¦
O y
x
y=f(x)
O -1
1 y
x y=f(x)
O -2 y
x y=f(x)
O 3
3 y
x y=f(x)
02-1
셀파 limx Ú af(x)에서 함수 y=f(x)의 그래프를 그린다.⑴ x¾0일 때,|x|=x이므로 |x|-1=x-1 x<0일 때,|x|=-x이므로 |x|-1=-x-1 f(x)=|x|-1이라 하면 함수
y=f(x)의 그래프는 오른쪽 그림과 같다.
좌극한은 limx Ú 0-(|x|-1)=-1, 우극한은 limx
Ú 0+(|x|-1)=-1 따라서 lim
x Ú 0-(|x|-1)= lim
x Ú 0+(|x|-1)=-1이므로
limx Ú 0(|x|-1)=-1
⑵ x>1일 때, x-1>0이므로 |x-1|=x-1 ∴ x-1
|x-1|=x-1 x-1=1
x<1일 때, x-1<0이므로 |x-1|=-(x-1) ∴ x-1
|x-1|= x-1
-(x-1)=-1 f(x)= x-1
|x-1|이라 하면 함수 y=f(x)의 그래프는 오른쪽 그림과 같다.
좌극한은 lim
x Ú 1-
x-1
|x-1|=-1, 우극한은 lim
x Ú 1+
x-1
|x-1|=1 따라서 lim
x Ú 1-
x-1
|x-1|+ lim
x Ú 1+
x-1
|x-1|이므로 lim
x Ú 1
x-1
|x-1|은 존재하지 않는다.
O -1
1 -1
y
x y=f(x)
O -1 1
1 y
x y=f(x)
03-1
셀파 limx Ú a-f(x)=limx Ú a+f(x) ⇨ 극한 lim
x Ú af(x)는 존재한다.
⑴ lim
x Ú -2(xÛ`+1)(xÜ`-3xÛ`+5x)
= lim
x Ú -2(xÛ`+1)_ lim
x Ú -2(xÜ`-3xÛ`+5x)
={(-2)Û`+1}_{(-2)Ü`-3_(-2)Û`+5_(-2)}
=5_(-30)=-150
⑵ lim
x Ú 1
x+1 xÛ`+x-6 =
= 1+1 1Û`+1-6= 2
-4=-;2!;
limx Ú 1(xÛ`+x-6)
limx Ú 1(x+1)
04-1
셀파 다항함수 f(x)에 대하여 limx Ú af(x)=f(a)이다.
⑴ x의 값이 1보다 작으면서 1에 한없이 가까워질 때, f(x)의 값은 2에 한없이 가까워진다.
∴ lim
x Ú 1- f(x)=2
⑵ x의 값이 1보다 크면서 1에 한없이 가
까워질 때, f(x)의 값은 2에 한없이 가까워진다.
∴ lim
x Ú 1+ f(x)=2
⑶ lim
x Ú 1- f(x)=2, lim
x Ú 1+ f(x)=2이므로 좌극한과 우극한이 서로
같다.
즉, lim
x Ú 1- f(x)= lim
x Ú 1+ f(x)=2이므로 lim
x Ú 1 f(x)=2 확인 체크 01
셀파 특강
O 1
1 2 y
x y=f(x)
⑶ x>1일 때, x-1>0이므로 |x-1|=x-1 ∴ xÛ`-x
|x-1|=x(x-1) x-1 =x
x<1일 때, x-1<0이므로 |x-1|=-(x-1) ∴ xÛ`-x
|x-1|= x(x-1) -(x-1)=-x f(x)= xÛ`-x
|x-1|라 하면 함수 y=f(x)의 그래프는 오른쪽 그림과 같다.
좌극한은 lim
x Ú 1-
xÛ`-x
|x-1|=-1, 우극한은 limx
Ú 1+
xÛ`-x
|x-1|=1 따라서 lim
x Ú 1-
xÛ`-x
|x-1|+ lim
x Ú 1+
xÛ`-x
|x-1|이므로 lim
x Ú 1
xÛ`-x
|x-1|는 존재하지 않는다.
-1 1 O 1 y
x y=f(x)
좌극한과 우극한이 다른 경우
다음과 같은 함수는 좌극한과 우극한이 다를 수도 있다.
➊ 유리함수 ⇨ 분모가 0이 되게 하는 x의 값
➋ 구간이 나누어져 정의된 함수 ⇨ 구간의 경계가 되는 x의 값
➌ 절댓값 기호를 포함한 함수
⇨ 절댓값 기호 안의 식의 값이 0이 되게 하는 x의 값
➍ 가우스 기호를 포함한 함수
⇨ 가우스 기호 안의 식의 값이 정수가 되게 하는 x의 값
LEC TURE
3f(x)-2g(x)=h(x)로 놓으면 2g(x)=3f(x)-h(x) 이때 lim
x Ú ¦ f(x)=2, lim
x Ú ¦ h(x)=-1이므로
limx Ú ¦
3f(x)+4g(x) 6{ g(x)-f(x)}=lim
x Ú ¦
3f(x)+2{3f(x)-h(x)}
3{3f(x)-h(x)}-6f(x)
=lim
x Ú ¦
9f(x)-2h(x) 3f(x)-3h(x)
=
=9_2-2_(-1)
3_2-3_(-1)=:ª9¼:
| 다른 풀이 |
3f(x)-2g(x)=h(x)로 놓으면 2g(x)=3f(x)-h(x) limx Ú ¦f(x)=2, limx
Ú ¦h(x)=-1이므로
limx Ú ¦2g(x)= limx Ú ¦{3f(x)-h(x)}=3_2-(-1)=7
∴ limx Ú ¦ 3f(x)+4g(x) 6{g(x)-f(x)}= lim
x Ú ¦
3f(x)+4g(x) 6g(x)-6f(x)
= 6+14
21-12=:ª9¼:
limx Ú ¦{9f(x)-2h(x)}
limx Ú ¦{3f(x)-3h(x)}
04-2
셀파 3f(x)-2g(x)=h(x)로 놓는다.f(x)=[x]Û`+k[x]이고 lim
x Ú 2-[x]=1, lim
x Ú 2+[x]=2이므로
x Ú 2-lim f(x)= lim
x Ú 2-([x]Û`+k[x])=1+k
x Ú 2+lim f(x)= lim
x Ú 2+([x]Û`+k[x])=4+2k
주어진 조건에서 lim
x Ú 2- f(x)= lim
x Ú 2+ f(x)이므로
1+k=4+2k ∴ k=-3 확인 체크 02
셀파 특강
⑴ lim
x Ú -3
2xÛ`+5x-3 xÜ`+3xÛ`-x-3 = limx
Ú -3
(x+3)(2x-1) (x+3)(xÛ`-1) = lim
x Ú -3
2x-1 xÛ`-1 =-;8&;
05-1
셀파 분모, 분자를 각각 인수분해하거나 분모 또는 분자 중 근호가 있는 쪽을 유리화한다.⑵ lim
x Ú 2
"ÃxÛ`-½3-1 x-2
= limx Ú 2 ("ÃxÛ`-½3-1)("ÃxÛ`-½3+1) (x-2)("ÃxÛ`-½3+1) = limx
Ú 2
xÛ`-3-1 (x-2)("ÃxÛ`-½3+1) = lim
x Ú 2
(x+2)(x-2) (x-2)("ÃxÛ`-½3+1) = lim
x Ú 2
x+2
"ÃxÛ`-½3+1=;2$;=2
⑶ limx
Ú 1
xÛ`-1 'Äx+3-2 = lim
x Ú 1
(xÛ`-1)('Äx+3+2) ('Äx+3-2)('Äx+3+2) = lim
x Ú 1
(x+1)(x-1)('Äx+3+2) x+3-4
= lim
x Ú 1(x+1)('Äx+3+2)
=2_4=8
⑷ limx Ú 3 'Äx+1-2 x-'Ä2x+§3 = lim
x Ú 3
('Äx+1-2)('Äx+1+2)(x+'Ä2x+§3) (x-'Ä2x+§3)(x+'Ä2x+§3)('Äx+1+2) = lim
x Ú 3
(x+1-4)(x+'Ä2x+§3) (xÛ`-2x-3)('Äx+1+2) = lim
x Ú 3
(x-3)(x+'Ä2x+§3) (x-3)(x+1)('Äx+1+2) = limx Ú 3 x+'Ä2x+§3
(x+1)('Äx+1+2)= 3+3 4_(2+2)=;8#;
⑴ lim
x Ú ¦
2+xÛ`
x-1=lim
x Ú ¦
;[@;+x 1-;[!;=¦
⑵ lim
x Ú ¦
"ÃxÛ`+½1+3x
"Ã9xÛ`Ã+x+½1+x=lim
x Ú ¦
=1+3
3+1=1
| 다른 풀이 |
(분모의 차수)=(분자의 차수)이므로 극한값은 최고차항의 계수의 비인 '1+3
'9+1=1
¾¨1¨+1 xÛ`+3
¾¨9+¨;[!;+¨ 1 xÛ`+1
06-1
셀파 분모, 분자를 각각 분모의 최고차항으로 나눈다.함수 f(x)에 대하여 lim
x Ú ¦
f(x)
x 의 값이 존재하므로 limx Ú ¦
f(x)
x =k (k는 상수)로 놓자.
이때 주어진 식의 분모, 분자를 각각 xÛ`으로 나누면
limx Ú ¦
4xÛ`+5f(x) xÛ`+f(x) =lim
x Ú ¦
=lim
x Ú ¦
=4+0_k
1+0_k=4
| 참고 | 상수 k에 대하여 lim
x Ú ¦;[K;=0이므로 limx Ú ¦;[!;=0, limx Ú ¦;[%;=0
4+5_f(x) xÛ`
1+f(x) xÛ`
4+;[%;_f(x) x 1+;[!;_f(x)
x
06-2
셀파 limx Ú ¦f(x)
x =k (k는 상수)로 놓고 극한값을 구한다.
limx Ú ¦("ÃxÛ`+Ãkx+Å3-"ÃxÛ`+½1)
=limx Ú ¦
("ÃxÛ`+Ãkx+Å3-"ÃxÛ`+½1)("ÃxÛ`+Ãkx+Å3+"ÃxÛ`+½1)
"ÃxÛ`+Ãkx+Å3+"ÃxÛ`+½1
=limx Ú ¦
xÛ`+kx+3-(xÛ`+1)
"ÃxÛ`+Ãkx+Å3+"ÃxÛ`+½1
=limx Ú ¦
kx+2
"ÃxÛ`+Ãkx+Å3+"ÃxÛ`+½1
=limx Ú ¦
k+;[@;
= k 1+1=;2K;
따라서 ;2K;=3이므로 k=6
¾¨1+¨;[K;+¨3
xÛ`+¾¨1+¨ 1 xÛ`
07-2
셀파 분모를 1로 보고 분자를 유리화한다.⑴ limx Ú ¦("ÃxÛ`+4x-"ÃxÛ`-2x) =lim
x Ú ¦
("ÃxÛ`+4x-"ÃxÛ`-2x)("ÃxÛ`+4x+"ÃxÛ`-2x)
"ÃxÛ`+Å4x+"ÃxÛ`-2x =limx Ú ¦(xÛ`+4x)-(xÛ`-2x)
"ÃxÛ`+Å4x+"ÃxÛ`-2x =lim
x Ú ¦
6x
"ÃxÛ`+Å4x+"ÃxÛ`-2x =lim
x Ú ¦
6
¾¨1+;Ð[$;+¾¨1-;Ð[@;
= 6 1+1=3
⑵ lim
x Ú ¦(x-"ÃxÛ`+½1) =lim
x Ú ¦
(x-"ÃxÛ`+½1)(x+"ÃxÛ`+½1) x+"ÃxÛ`+½1 =lim
x Ú ¦
xÛ`-(xÛ`+1) x+"ÃxÛ`+½1 =lim
x Ú ¦
-1
x+"ÃxÛ`+½1=0
07-1
셀파 분모를 1로 보고 분자를 유리화한다.⑴ x=-t로 치환하면 x Ú -¦일 때 t Ú ¦이므로 lim
x Ú -¦
xÛ`-1 xÜ`+x=lim
t Ú ¦
tÛ`-1 -tÜ`-t=lim
t Ú ¦
-tÛ`+1 tÜ`+t
=lim
t Ú ¦ =0
⑵ x=-t로 치환하면 x Ú -¦일 때 t Ú ¦이므로 lim
x Ú -¦
x+1
"ÃxÛ`+Åx-x=lim
t Ú ¦
-t+1
"ÃtÛ`-Åt+t
=lim
t Ú ¦
-1+;t!;
¾¨1-;Ðt!;+1
= -1
1+1=-;2!;
⑶ x=-t로 치환하면 x Ú -¦일 때 t Ú ¦이므로 lim
x Ú -¦
"Ã9xÛ`+½1+x
"ÃxÛ`+ÅxÃ+1-x=lim
t Ú ¦
"Ã9tÛ`+½1-t
"ÃtÛ`-ÅtÃ+1+t
=lim
t Ú ¦
=3-1
1+1=1 -;t!;+1
tÜ`
1+1 tÛ`
¾¨9+1 tÛ`-1
¾¨1-;t!¨;+1 tÛ`+1 확인 체크 03
셀파 특강
본문 | 24 쪽 집중 연습
⑴ lim
x Ú -2
xÛ`+x-2 x+2 = lim
x Ú -2
(x+2)(x-1) x+2
= lim
x Ú -2(x-1)=-2-1=-3
⑵ lim
x Ú -1
xÜ`-xÛ`-2x xÜ`+1 = lim
x Ú -1
x(x+1)(x-2) (x+1)(xÛ`-x+1)
= lim
x Ú -1
x(x-2) xÛ`-x+1
=-1_(-3)
1+1+1 =1
⑶ lim
x Ú 1
xÜ`-x 2x-2=lim
x Ú 1
x(x+1)(x-1) 2(x-1)
=lim
x Ú 1
x(x+1) 2 =1_2
2 =1
⑷ limx
Ú 0
'Äx+3-'3 x =lim
x Ú 0
x+3-3 x('Äx+3+'3)
=lim
x Ú 0
1
'Äx+3+'3= 1 2'3= '3
6
⑸ lim
x Ú 2
xÛ`-4
'Äx+2-2=lim
x Ú 2
(xÛ`-4)('Äx+2+2) (x+2)-4
=lim
x Ú 2
(x+2)(x-2)('Äx+2+2) x-2
=lim
x Ú 2(x+2)('Äx+2+2)
=4_(2+2)=16
01
⑷ x=-t로 치환하면 x Ú -¦일 때 t Ú ¦이므로
x Ú -¦lim("Ã9xÛ`Ã+6x+½1+3x)=limt Ú ¦("Ã9tÛ`Ã-6t+½1-3t)
=lim
t Ú ¦
(9tÛ`-6t+1)-9tÛ`
"Ã9tÛ`-Ã6t+½1+3t
=lim
t Ú ¦
-6t+1
"Ã9tÛ`-Ã6t+½1+3t
=lim
t Ú ¦
-6+;t!;
= -6
3+3=-1
¾¨9-¨;t^;+¨1 tÛ`+3
⑴ limx Ú ¦6xÛ`+13x-5
x+1 =limx Ú ¦6x+13-;[%;
1+;[!; =¦
⑵ limx
Ú ¦
x-2
xÛ`+x+1=limx
Ú ¦ =0
⑶ lim
x Ú ¦
'Äx+5-'Äx+3 'Äx+1-'x =lim
x Ú ¦
(x+5-x-3)('Äx+1+'x) (x+1-x)('Äx+5+'Äx+3) =limx Ú ¦2('Äx+1+'x)
'Äx+5+'Äx+3
=limx
Ú ¦
2{¾¨1+;Ð[!;+1}
¾¨1+;Ð[%;+¾¨1+;Ð[#;
=;2$;=2
;[!;- 2 xÛ`
1+;[!;+ 1 xÛ`
03
⑴ limx Ú ¦("ÃxÛ`+Åx-x)=limx Ú ¦ xÛ`+x-xÛ`
"ÃxÛ`+½x+x=lim
x Ú ¦
x
"ÃxÛ`+½x+x
=lim
x Ú ¦
1
¾¨1+;Ð[!;+1
= 1 1+1=;2!;
⑵ limx
Ú ¦("Ã4xÛ`Ã+3x-"Ã4xÛ`Ã-x) =limx Ú ¦ 4xÛ`+3x-(4xÛ`-x)
"Ã4xÛ`Ã+3x+"Ã4xÛ`Ã-x =lim
x Ú ¦
4x
"Ã4xÛ`Ã+3x+"Ã4xÛ`Ã-x =lim
x Ú ¦
4
¾¨4+;Ð[#;+¾¨4-;Ð[!;= 4 2+2=1
02
⑴ lim
x Ú -1
1 x+1 {
5x-1 x-1 +3x} = lim
x Ú -1[ 1
x+1_5x-1+3x(x-1)
x-1 ]
= limx Ú -1 3xÛ`+2x-1 (x+1)(x-1) = limx Ú -1(x+1)(3x-1)
(x+1)(x-1) = lim
x Ú -1
3x-1 x-1 =-4
-2=2
08-1
셀파 주어진 식을 통분 또는 유리화한다.⑴ x Ú 2일 때 (분모) Ú 0이고 극한값이 존재하므로 (분자) Ú 0이다.
즉, lim
x Ú 2(x-2)=0이므로 lim
x Ú 2('Äx-a+b)=0
'Ä2-a+b=0에서 b=-'Ä2-a를 주어진 식의 좌변에 대입 하면
limx Ú 2'Äx-a-'Ä2-a x-2 =lim
x Ú 2
x-a-2+a (x-2)('Äx-a+'Ä2-a)
=limx
Ú 2
1 'Äx-a+'Ä2-a
= 1
2'Ä2-a 이때 1
2'Ä2-a=;4!;이므로 'Ä2-a=2에서 a=-2 a=-2를 b=-'Ä2-a에 대입하면 b=-'Ä2+2=-2 ∴ a=-2, b=-2
09-1
셀파 ⑴, ⑵ x Ú a일 때 (분모) Ú 0이면 (분자) Ú 0이다.⑶, ⑷ 0이 아닌 극한값이 존재하고 x Ú a일 때 (분자) Ú 0이 면 (분모) Ú 0이다.
⑵ limx Ú 0x { 1
2x-1+;[!;}=limx Ú 0 x(x+2x-1) (2x-1)x =limx Ú 0 3x-1
2x-1=1
⑶ lim
x Ú ¦x { 'x
'Ä4x+1-;2!;}=limx Ú ¦x(2'x-'Ä4x+1) 2'4Äx+1
=lim
x Ú ¦
x(4x-4x-1) 2'4Äx+1(2'x+'4Äx+1)
=limx Ú ¦ -x
2'4Äx+1(2'x+'4Äx+1)
=lim
x Ú ¦
-1
2¾¨4+;Ð[!; {2+¾¨4+;Ð[!;}
= -1
4_(2+2)=-;1Á6;
⑷ limx Ú ¦x("ÃxÛ`+½1-"ÃxÛ`-½1)=limx Ú ¦x(xÛ`+1-xÛ`+1)
"ÃxÛ`+½1+"ÃxÛ`-½1
=lim
x Ú ¦
2x
"ÃxÛ`+½1+"ÃxÛ`-½1
=lim
x Ú ¦
2
= 2
1+1=1
¾¨1+Ð 1
xÛ`+¾¨1-Ð1 xÛ`
⑵ x Ú 3일 때 (분모) Ú 0이고 극한값이 존재하므로 (분자) Ú 0이다.
즉, limx Ú 3(x-3)=0이므로 lim
x Ú 3(xÛ`+ax+b)=0
9+3a+b=0에서 b=-3a-9를 주어진 식의 좌변에 대입하 면
lim
x Ú 3
xÛ`+ax-3a-9 x-3 =lim
x Ú 3
xÛ`+ax-3(a+3) x-3
=lim
x Ú 3
(x-3)(x+a+3) x-3
=limx
Ú 3(x+a+3)
=6+a
이때 6+a=14이므로 a=8
a=8을 b=-3a-9에 대입하면 b=-33 ∴ a=8, b=-33
⑶ x Ú 2일 때 (분자) Ú 0이고 0이 아닌 극한값이 존재하므로 (분모) Ú 0이다.
즉, limx Ú 2{xÛ`-(a+2)x+2a}=0이므로 lim
x Ú 2(xÛ`-b)=0
4-b=0에서 b=4를 주어진 식의 좌변에 대입하면 lim
x Ú 2
xÛ`-(a+2)x+2a xÛ`-4 =lim
x Ú 2
(x-2)(x-a) (x+2)(x-2)
=lim
x Ú 2
x-a x+2=2-a
4 이때 2-a
4 =3이므로 2-a=12 ∴ a=-10, b=4
⑷ x Ú 1일 때 (분자) Ú 0이고 0이 아닌 극한값이 존재하므로 (분모) Ú 0이다.
즉, limx Ú 1(xÛ`+ax-a-1)=0이므로 limx Ú 1('Äx+§3-b)=0 2-b=0에서 b=2를 주어진 식의 좌변에 대입하면 lim
x Ú 1
xÛ`+ax-a-1 'Äx+§3-2 =lim
x Ú 1
xÛ`+ax-(a+1) 'Äx+§3-2
=lim
x Ú 1
(x-1)(x+1+a) 'Äx+§3-2
=lim
x Ú 1
(x-1)(x+1+a)('Äx+§3+2) (x+3)-4
=lim
x Ú 1(x+1+a)('Äx+3+2)
=4(a+2)
이때 4(a+2)=12이므로 a+2=3 ∴ a=1, b=2
limx Ú ¦
f(x)
xÛ`-2x+3=2에서 함수 f(x)는 이차항의 계수가 2인 이차 식이다.
limx Ú 1
f(x) x-1와 lim
x Ú 2
f(x)
x-2의 값이 존재하므로
limx Ú 1 f(x)= limx Ú 2 f(x)=0에서 f(1)=f(2)=0
이때 f(x)는 이차항의 계수가 2이고 x-1, x-2를 인수로 갖는 이차식이므로
f(x)=2(x-1)(x-2) ∴ f(x)=2xÛ`-6x+4
10-2
셀파 주어진 조건에서 f(x)의 차수와 최고차항의 계수, f(1), f(2)를 알 수 있다.limx Ú ¦
f(x)
xÛ`-1=-1에서 함수 f(x)는 이차항의 계수가 -1인 이차 식이다.
x Ú -1lim f(x)
xÛ`-1=1에서 x Ú -1일 때 (분모) Ú 0이고 극한값이 존재하므로 (분자) Ú 0이다.
즉, lim
x Ú -1 f(x)=0이므로 f(-1)=0
f(x)=-(x+1)(x+a) (a는 상수)로 놓으면
x Ú -1lim f(x) xÛ`-1= lim
x Ú -1
-(x+1)(x+a) xÛ`-1 = lim
x Ú -1
-(x+1)(x+a) (x+1)(x-1) = lim
x Ú -1
-(x+a)
x-1 =1-a -2 이때 1-a
-2 =1이므로 1-a=-2 ∴ a=3 따라서 f(x)=-(x+1)(x+3)이므로 f(0)=-3
10-1
셀파 limx Ú ¦f(x)
xÛ`-1=-1이므로 f(x)와 xÛ`-1의 차수가 같 고 최고차항의 계수의 비는 -1이다.
x Ú -1lim(-xÛ`-1)=-2, limx Ú -1(xÛ`+4x+1)=-2
따라서 함수의 극한의 대소 관계에 의하여
x limÚ -1 f(x)=-2
11-1
셀파 f(x)Éh(x)Ég(x)에서 limx Ú af(x)= limx Ú ag(x)=L이면 limx Ú ah(x)=L이다.
x>1에서 x-1+0이므로 xÛ`-1
3x+4<f(x)<xÜ`-xÛ`+x-1 3xÛ`+2 의 각 변을 x-1로 나누면
xÛ`-1
(x-1)(3x+4)<f(x)
x-1< xÜ`-xÛ`+x-1 (x-1)(3xÛ`+2)
이때 xÛ`-1=(x+1)(x-1), xÜ`-xÛ`+x-1=(x-1)(xÛ`+1) 이므로
limx Ú ¦
(x+1)(x-1) (x-1)(3x+4)= lim
x Ú ¦
x+1 3x+4=;3!;, limx Ú ¦
(x-1)(xÛ`+1) (x-1)(3xÛ`+2)= lim
x Ú ¦
xÛ`+1 3xÛ`+2=;3!;
따라서 함수의 극한의 대소 관계에 의하여 limx Ú ¦
f(x) x-1=;3!;
11-2
셀파 f(x)<h(x)<g(x)에서 limx Ú ¦f(x)= limx Ú ¦g(x)=L이면 limx Ú ¦h(x)=L이다.
A(k, 'Äk+4 ), B(k, "Ã-(Ãk-4\ )), C(k, 0)이므로 ABÓ='Äk+4-"Ã-(Ãk-4)='Äk+4-'Ä4-k, OCÍÌÓ=k
∴ lim
k Ú 0+
OCÓ ABÓ= lim
k Ú 0+
k 'Äk+4-'Ä4-k = lim
k Ú 0+
k('Äk+4+'Ä4-k) k+4-(4-k) = lim
k Ú 0+
k('Äk+4+'Ä4-k) 2k = lim
k Ú 0+
'Äk+4+'Ä4-k
2 =;2$;=2
12-1
셀파 세 점 A, B, C의 좌표를 k에 대한 식으로 나타낸다.포물선 y=xÛ`-2 위의 두 점 A(1, -1), P(t, tÛ`-2)를 지나는 직선 AP의 기울기는
tÛ`-2-(-1)
t-1 =tÛ`-1 t-1=t+1
이때 직선 AP에 수직인 직선의 기울기가 f(t)이므로 (t+1)_f(t)=-1에서 f(t)=- 1
t+1
∴ lim
t Ú 1 f(t)= lim
t Ú 1{- 1
t+1 }=- 1
1+1=-;2!;
12-2
셀파 직선 AP의 기울기를 t에 대한 식으로 나타낸다.ㄱ. lim
x Ú 1-f(x)=-1, lim
x Ú 1+f(x)=0이므로
x Ú 1-limf(x)+ lim
x Ú 1+f(x)
즉, 좌극한과 우극한이 서로 다르므로 lim
x Ú 1f(x)는 존재하지
않는다. (거짓) ㄴ. lim
x Ú 2-f(x)= lim
x Ú 2+f(x)=1
즉, 좌극한과 우극한이 같으므로 lim
x Ú 2 f(x)가 존재한다. (참)
ㄷ. -1<a<1인 임의의 실수 a에 대하여 좌극한과 우극한이 같 으므로 lim
x Ú af(x)가 존재한다. (참)
따라서 보기의 설명 중 옳은 것은 ㄴ, ㄷ이다.
02
셀파 (좌극한)=(우극한)이면 극한값이 존재한다.x Ú 1-lim f(x)= lim
x Ú 1- (x+3)=4
x Ú 1+lim f(x)= limx Ú 1+ ax=a
limx Ú 1 f(x)의 값이 존재하므로 a=4
01
셀파 limx Ú af(x)의 값이 존재하면 limx Ú a-f(x)= limx Ú a+f(x)
본문 | 30~31 쪽 연습 문제
3f(x)-2g(x)=h(x)로 놓으면 limx Ú ¦h(x)=1 3f(x)-2g(x)=h(x)에서 2g(x)=3f(x)-h(x)
∴ lim
x Ú ¦
2f(x)-2g(x) f(x) =lim
x Ú ¦
2f(x)-{3f(x)-h(x)}
f(x)
=lim
x Ú ¦
-f(x)+h(x) f(x)
=lim
x Ú ¦ 1 =-1
| 참고 | limx Ú ¦f(x)=¦, limx
Ú ¦h(x)=1이므로 limx
Ú ¦
h(x) f(x)=0 -1+h(x)
f(x)
04
셀파 limx Ú ¦{3f(x)-2g(x)}=1이므로 3f(x)-2g(x)=h(x)로 놓는다.limx Ú 2
f(x-2)
xÜ`-8 에서 x-2=t로 놓으면 x=t+2 x Ú 2일 때 t Ú 0이므로
limx Ú 2
f(x-2) xÜ`-8 =lim
t Ú 0
f(t) (t+2)Ü`-8
=lim
t Ú 0
f(t)
tÜ`+6tÛ`+12t yy㉠
이때 lim
x Ú 0
f(x)
x =6이므로
㉠의 분모, 분자를 각각 t로 나누면
limt Ú 0 tÛ`+6t+12=;1¤2;=;2!;
| 다른 풀이 | limx Ú 2
f(x-2)
xÜ`-8 = limx Ú 2 f(x-2) (x-2)(xÛ`+2x+4)
= limx Ú 2f(x-2)
x-2 _ limx Ú 2 1
xÛ`+2x+4 yy㉠
㉠에서 x-2=t로 놓으면 x Ú 2일 때 t Ú 0이므로 limx Ú 2
f(x-2)
x-2 = limt Ú 0 f(t)
t =6 {∵ limx Ú 0 f(x) x =6}
limx Ú 2
1
xÛ`+2x+4= 1
4+4+4=;1Á2;
㉠에 이 값을 대입하면 limx Ú 2
f(x-2)
xÜ`-8 =6_;1Á2;=;2!;
f(t) t
05
셀파 x-2=t로 놓으면 x Ú 2일 때 t Ú 0이다.f(x)=t로 놓으면 x Ú 1+일 때, t Ú -1+이므로
x limÚ 1+f( f(x))= lim
t Ú -1+f(t)=3
∴ lim
x Ú 1+f( f(x))+ lim
x Ú -1-f(x)=3+2=5
03
셀파 limx Ú a+f( f(x))에서 f(x)=t로 놓고 x Ú a+일 때 t Ú b+이면 limx Ú a+f( f(x))= limt Ú b+f(t)이다.
합성함수의 극한
x Ú a+limg( f(x))의 값은 f(x)=t로 놓고 다음을 이용한다.
➊ x Ú a+일 때 t Ú b+이면 limx Ú a+g( f(x))=limt Ú b+g(t)
➋ x Ú a+일 때 t Ú b-이면 limx Ú a+g( f(x))=limt Ú b-g(t)
➌ x Ú a+일 때 t=b이면 limx Ú a+g( f(x))=g(b)
LEC TURE
x Ú -¦lim f(x)=a, limx Ú -¦g(x)=b (a, b는 상수)라 하면 x=-t로 놓으면 x Ú -¦일 때 t Ú ¦이므로
x Ú -¦lim f(x)= lim
t Ú ¦
(1+t)(tÛ`+1) -2tÜ`+tÛ`-1 = lim
t Ú ¦
tÜ`+tÛ`+t+1 -2tÜ`+tÛ`-1
= lim
t Ú ¦ =-;2!;
x Ú -¦limg(x)=limt Ú ¦ -t
"ÃtÛ`+1+1= lim
t Ú ¦
-1 =-1
∴ limx Ú -¦ { f(x)g(x)}=-;2!;_(-1)=;2!;
1+;t!;+1 tÛ`+1
tÜ`
-2+;t!;-1 tÜ`
¾¨1+1 tÛ`+;t!;
08
셀파 limx Ú -¦f(x), limx Ú -¦g(x)의 값을 각각 구한다.limx Ú 1
g(x)-2x
x-1 가 존재하고 lim
x Ú 1(x-1)=0이므로
limx Ú 1{g(x)-2x}=0
∴ g(1)=2
또 f(x)+x-1=(x-1)g(x)이므로
f(x)=(x-1)g(x)-(x-1)=(x-1){g(x)-1}
∴ limx Ú 1 f(x)g(x) xÛ`-1 =lim
x Ú 1
(x-1){g(x)-1}g(x) (x+1)(x-1)
=lim
x Ú 1
{g(x)-1}g(x) x+1 ={g(1)-1}g(1)
2 =(2-1)_2
2 =1
06
셀파 limx Ú 1{g(x)-2x}=0에서 g(1)-2=0이다.-1<x<1일 때, xÛ`-1<0이므로
x Ú 1-lim xÛ`-x
|xÛ`-1|= lim
x Ú 1-
xÛ`-x
-(xÛ`-1)=lim
x Ú 1-
x(x-1) -(x+1)(x-1)
= lim
x Ú 1-
x
-(x+1)=-;2!;
limx Ú ¦
"Ã9xÛ`+½1-1 3x = lim
x Ú ¦
\3 = "9 3 =1 따라서 a=-;2!;, b=1이므로
4a+b=-2+1=-1
¾¨9+1 xÛ`-;[!;
07
셀파 ¦¦ 꼴의 극한에서는 분모의 최고차항으로 분모, 분자를 각각 나눈다.limx Ú ¦("ÃxÛ`-kx-"ÃxÛ`+kx)=limx Ú ¦(xÛ`-kx)-(xÛ`+kx)
"ÃxÛ`-kx+"ÃxÛ`+kx
= lim
x Ú ¦
-2kx
"ÃxÛ`-kx+"ÃxÛ`+kx
= lim
x Ú ¦
-2k
¾Ð1Ð-Ð;[K;+¾Ð1Ð+Ð;[K;
= -2k
1+1=-k 이때 -k=1이므로 k=-1
09
셀파 분모를 1로 보고 분자를 유리화한다.여러 가지 꼴의 극한의 판단 실수 k에 대하여
➊ ¦_k 꼴 또는 ¦ k 꼴
⇨ k>0일 때 ¦, k<0일 때 -¦
➋ k
¦ 꼴 ⇨ 극한값은 0
➌ k
+0 꼴 ⇨ k>0일 때 ¦, k<0일 때 -¦
LEC TURE
x Ú 2일 때 (분모) Ú 0이고 극한값이 존재하므로 (분자) Ú 0이다.
즉, lim
x Ú 2(axÛ`-3x+b)=0이므로 4a-6+b=0
∴ b=-4a+6 yy㉠
㉠을 주어진 식의 좌변에 대입하면 lim
x Ú 2
axÛ`-3x-4a+6 x-2 =lim
x Ú 2
(x-2)(ax+2a-3) x-2
=lim
x Ú 2(ax+2a-3)
=2a+2a-3=4a-3
이때 4a-3=1에서 a=1이므로 ㉠에 대입하면 b=2
∴ a+b=1+2=3
채점 기준 배점
b를 a에 대한 식으로 나타낸다. 30%
주어진 식의 좌변을 a에 대한 식으로 나타낸다. 40%
a, b의 값을 구한다. 20%
a+b의 값을 구한다. 10%
10
셀파 x Ú a일 때 (분모) Ú 0이고 극한값이 존재하면 (분자) Ú 0이다.limx Ú ¦
f(x)
xÛ`+x-2=1에서 함수 f(x)는 이차항의 계수가 1인 이차 식이다.
x Ú -2lim f(x)
xÛ`+x-2=-2에서 x Ú -2일 때 (분모) Ú 0이고 극한값이 존재하므로 (분자) Ú 0이다.
즉, lim
x Ú -2 f(x)=0이므로 f(-2)=0
f(x)=(x+2)(x+a) (a는 상수)로 놓으면
x Ú -2lim f(x)
xÛ`+x-2= lim
x Ú -2
(x+2)(x+a) (x+2)(x-1)
= lim
x Ú -2
x+a
x-1=-2+a -3 =2-a
3 이때 2-a
3 =-2이므로 2-a=-6 ∴ a=8 따라서 f(x)=(x+2)(x+8)이므로
x Ú -8lim f(x) x+8= lim
x Ú -8
(x+2)(x+8) x+8 = lim
x Ú -8(x+2)=-6
11
셀파 두 다항함수 f(x), g(x)에 대하여 limx Ú ¦f(x)
g(x)=k (k+0인 실수)이면 f(x)와 g(x)의 차수는 같다.
g(x)=axÜ`+bxÛ`+cx+d라 하면
limx Ú ¦ f(x)=2에서 lim
x Ú ¦
xÛ`-4g(x)=2이므로
함수 g(x)는 이차항의 계수가 2인 이차식이다.
∴ a=0, b=2 limx Ú 2 f(x)= lim
x Ú 2
2xÛ`+cx+d
xÛ`-4 =3에서 x Ú 2일 때 (분모) Ú 0 이고 극한값이 존재하므로 (분자) Ú 0이다.
즉, lim
x Ú 2(2xÛ`+cx+d)=0이므로 8+2c+d=0
∴ d=-2c-8 yy㉠
㉠을 lim
x Ú 2
2xÛ`+cx+d
xÛ`-4 =3의 좌변에 대입하면 limx Ú 2
2xÛ`+cx-2c-8 xÛ`-4 = lim
x Ú 2
(x-2)(2x+c+4) (x+2)(x-2) 2xÛ`+cx-2c-8
xÛ`-4 = lim
x Ú 2
2x+c+4 x+2 =c+8
4 이때 c+8
4 =3이므로 c+8=12 ∴ c=4 c=4를 ㉠에 대입하면 d=-16
∴ a+b+c+d=0+2+4-16=-10
12
셀파 극한값의 조건이 여러 개 있을 때는 x Ú ¦인 조건부터 먼저 적용한다.2x+3<f(x)<2x+5의 각 변을 세제곱하면 (2x+3)Ü`<{ f(x)}Ü`<(2x+5)Ü`
xÜ`-1>0이므로 각 변을 xÜ`-1로 나누면 (2x+3)Ü`
xÜ`-1 <{f(x)}Ü`
xÜ`-1 <(2x+5)Ü`
xÜ`-1 이때 lim
x Ú ¦
(2x+3)Ü`
xÜ`-1 = lim
x Ú ¦
(2x+5)Ü`
xÜ`-1 =8이므로 함수의 극한의 대소 관계에 의하여
limx Ú ¦
{ f(x)}Ü`
xÜ`-1 =8
| 다른 풀이 |
x>1이므로 2x+3<f(x)<2x+5의 각 변을 x로 나누면 2x+3
x <f(x)
x <2x+5 x
이때 limx Ú ¦2x+3 x =2, lim
x Ú ¦
2x+5
x =2이므로 limx Ú ¦
f(x) x =2
∴ limx Ú ¦{ f(x)}Ü`
xÜ`-1 = limx
Ú ¦[f(x)x ]Ü`=2Ü`=8 1-xÜ`1
13
셀파 세 함수 f(x), g(x), h(x)에 대하여 f(x)<h(x)<g(x)이고limx Ú af(x)=lim
x Ú ag(x)=L (L은 실수)이면 limx Ú ah(x)=L
함수 y=xÛ`의 그래프와 직선 y=t의 교점의 x좌표는 xÛ`=t에서 x=Ñ't
즉, A, B의 좌표는 A(-'t, t), B('t, t)이므로 선분 AB의 길이는 't-(-'t )=2't
삼각형 AOB의 넓이는
S(t)=;2!;_ABÓ_t=;2!;_2't_t=t't
∴ lim
t Ú 4
S(t)-8 't-2 = lim
t Ú 4
t't-8 't-2
= lim
t Ú 4
('t-2)(t+2't+4) 't-2
=lim
t Ú 4(t+2't+4)
=4+4+4=12
| 참고 |
t't-8=('t )Ü`-2Ü`=('t-2)(t+2't+4)
14
셀파 구하는 선분의 길이 또는 점의 좌표를 식으로 나타낸 다 음 극한의 성질을 이용하여 극한값을 구한다.⑴ limx Ú -1- f(x)=¦, limx Ú -1+ f(x)=-¦이므로 극한값 lim
x Ú -1 f(x)가 존재하지 않는다.
따라서 함수 f(x)는 x=-1에서 불연속이다.
⑵ f(-1)의 값이 존재하지 않으므로 함수 f(x)는 x=-1 에서 정의되어 있지 않다.
따라서 함수 f(x)는 x=-1에서 불연속이다.
1-2
⑴ 함수 f(x)='Äx+2-1의 그 래프는 오른쪽 그림과 같이 x¾æ -2 에서 이어져 있 다.
따라서 함수 f(x)가 연속인 구간은 [-2, ¦)
⑵ 함수 f(x)= 2x
x-1의 그래프는 오른쪽 그림과 같이
x= 1 에서 끊어져 있다.
따라서 함수 f(x)가 연속인 구 간은 (-¦, 1), (1, ¦)
2-1
본문 | 35, 37 쪽 개념 익히기
2. 함수의 연속
⑴ f(0)= 0 이므로
함수 f(x)는 x=0에서 정의되어 있다.
⑵ limx Ú 0- f(x)= limx Ú 0+ f(x)= 1 이므로 limx Ú 0 f(x)=1
⑶ lim
x Ú 0 f(x)= 1 , f(0)= 0 에서
lim
x Ú 0 f(x)+f(0)이므로
함수 f(x)는 x=0에서 불연속이다.
1-1
⑴ 함수 f(x)=xÛ`+1의 그래프는 오른쪽 그림과 같이 모든 실수 x
에서 이어져 있다.
따라서 함수 f(x)가 연속인 구 간은 (-¦, ¦)
⑵ 함수 f(x)='Ä4-2§x의 그래프 는 오른쪽 그림과 같이 xÉ2에 서 이어져 있다.
따라서 함수 f(x)가 연속인 구 간은 (-¦, 2]
2-2
limx Ú a f(x)=f(a), lim
x Ú a g(x)= g(a) 이다.
ㄱ. limx Ú a{ f(x)+2g(x)}=f(a)+2g(a)이므로 함수 f(x)+2g(x)는 x=a에서 연속이다.
ㄴ. limx Ú a{2f(x)-4g(x)}=2f(a)-4g(a)이므로 함수 2f(x)-4g(x)는 x=a에서 연속이다.
ㄷ. lim
x Ú a{ f(x)g(x)}=f(a)g(a)이므로
함수 f(x)g(x)는 x=a에서 연속 이다.
ㄹ. lim
x Ú a
f(x)
g(x)= f(a)g(a)에서 g(a)=0일 때, 불연속이므로 함수 f(x)
g(x)는 x=a에서 불연속 이다.
따라서 x=a에서 연속인 함수는 ㄱ, ㄴ, ㄷ이다.
3-1
-1 -2
O y
y=15x+2-1 x
O 1
y y=xÛ`+1
x
O 2
2 y=154-23x y
x
y=;[;ª:Ó:1;-
O 1 2 y
x
두 함수 f(x)=x-1, g(x)=xÛ`+1은 임의의 실수 a에 대 하여 모두 x=a에서 연속이므로
limx Ú a f(x)=f(a), lim
x Ú ag(x)=g(a)
ㄱ. lim
x Ú a{3f(x)+g(x)}=3f(a)+g(a)이므로
함수 3f(x)+g(x)는 x=a에서 연속이다.
ㄴ. lim
x Ú a{ f(x)-2g(x)}=f(a)-2g(a)이므로
함수 f(x)-2g(x)는 x=a에서 연속이다.
ㄷ. lim
x Ú a{ f(x)}Û`=lim
x Ú a{ f(x)f(x)}=f(a)f(a)={ f(a)}Û`
이므로 함수 { f(x)}Û`은 x=a에서 연속이다.
ㄹ. g(x)=xÛ`+1+0이므로 lim
x Ú a
f(x)
g(x)= f(a) g(a)이다.
즉, 함수 f(x)
g(x)는 x=a에서 연속이다.
따라서 실수 전체의 집합에서 연속인 함수는 ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ 이다.
3-2
⑴ ⑵
4-1
Ú x Ú 1일 때의 극한값은
x Ú 1+lim f(x)=2, lim
x Ú 1- f(x)=1에서 lim
x Ú 1+ f(x)+ lim
x Ú 1- f(x) 이므로 limx Ú 1 f(x)는 존재하지 않는다.
Û x=2에서의 함숫값은 f(2)=3 x Ú 2일 때의 극한값은
x Ú 2+lim f(x)= limx Ú 2- f(x)=2에서 limx Ú 2 f(x)=2 즉, lim
x Ú 2 f(x)+f(2)이므로 함수 f(x)는 x=2에서 불연속이
다.
Ü x=3에서의 함숫값 f(3)이 존재하지 않는다.
x Ú 3일 때의 극한값은
x Ú 3+lim f(x)= lim
x Ú 3- f(x)=3에서 lim
x Ú 3 f(x)=3
극한값이 존재하지 않는 x의 값의 개수는 x=1의 1 불연속인 x의 값의 개수는 x=1, x=2, x=3의 3
∴ a=1, b=3
02-1
셀파 함수의 그래프가 끊어진 점에서 (좌극한)+(우극한) 이면 함수의 극한이 존재하지 않는다.O 1 1 2 3
2 3 y
x 최솟값
최댓값
O 1 1 2 3
2 3 y
x 최솟값
구간 [1, 2]에서 함수 f(x)의 그래 프는 오른쪽 그림과 같으므로 최댓값 : 1, 최솟값 : 0
4-2
y=f(x)O 1 1 2
2 3 y
x 최댓값 : 2, 최솟값 : 1 최댓값 : 없다. , 최솟값 : 0
⑴ 함수 f(x)=x+1에 대하여
➊ f(1)=2이므로 f(1)의 값이 존재한다.
➋ lim
x Ú 1 f(x)= lim
x Ú 1(x+1)=2이므로
lim
x Ú 1 f(x)의 값이 존재한다.
➌ lim
x Ú 1 f(x)=f(1)=2
따라서 함수 f(x)는 x=1에서 연속
⑵ 함수 f(x)= 'xÛ`-1
x-1에 대하여 f(1)의 값이 존재하지 않는다.
따라서 함수 f(x)는 x=1에서 불연속 확인 체크 01
셀파 특강
본문 | 39~49 쪽 확인 문제
⑴ x+-2일 때 f(x)=xÛ`+x-2
x+2 =(x+2)(x-1)
x+2 =x-1 ∴ lim
x Ú -2 f(x)= lim
x Ú -2(x-1)=-3
이때 f(-2)=3이므로 lim
x Ú -2 f(x)+f(-2)이다.
따라서 함수 f(x)는 x=-2에서 불연속
01-1
셀파 주어진 구간에서 그래프가 이어져 있으면 연속이고, 끊어져 있으면 불연속이다.y=f(x)
O
-3 3
-2 -1 1 y
x
( f ç g)(x)=f(g(x))= 2
g(x)+1= 2
Ú x-2=0, 즉 x=2에서 함수 f(g(x))는 정의되어 있지 않으 므로 불연속이다.
Û 1x-2+1=0, 1
x-2=-1, 즉 x=1에서 함수 f(g(x))는 정의되어 있지 않으므로 불연속이다.
Ú, Û에서 함수 f(g(x))는 x=1, x=2에서 불연속이므로 상수 a의 값은 1 또는 2
1 x-2+1
03-1
셀파 유리함수는 분모가 0이 되는 x의 값에서 불연속이다.⑵ x>-2일 때, x+2>0이므로 f(x)=xÛ`-4
x+2=x-2 ∴ limx
Ú -2+ f(x)= limx
Ú -2+(x-2)=-4
x<-2일 때, x+2<0이므로 f(x)= xÛ`-4
-(x+2)=-(x-2) ∴ limx
Ú -2- f(x)= limx
Ú -2-(-x+2)=4
이때 lim
x Ú -2+ f(x)+ lim
x Ú -2- f(x)이므로 lim
x Ú -2 f(x)의 값이 존재
하지 않는다.
따라서 함수 f(x)는 x=-2에서 불연속
y=f(x)
O -2 -22
4
-4 y
x
x=1에서의 함숫값은 f( f(1))=f(1)=1 f(x)=t로 놓으면
x Ú 1+일 때 t Ú 0+이므로
x Ú 1+lim f( f(x))= lim
t Ú 0+ f(t)=;2#;
x Ú 1-일 때 t Ú 2-이므로
x Ú 1-lim f( f(x))= lim
t Ú 2- f(t)=1
즉, lim
x Ú 1+ f( f(x))+ lim
x Ú 1- f( f(x))이므로
limx Ú 1 f( f(x))의 값이 존재하지 않는다.
따라서 함수 f( f(x))는 x=1에서 불연속
03-2
셀파 함수 f(f(x))의 연속성은 f(x)=t로 치환한 함수 f(t)에서 생각한다.x Ú 1-lim f(x)=f(1)이므로
x Ú 1-lim (x+2)=-1+a에서
1+2=-1+a ∴ a=4
04-1
셀파 함수 f(x)가 x=1에서 연속이어야 한다.-1Éx<1에서 f(x)=xÛ`-b이고 f(0)=-1이므로 f(0)=0-b=-1 ∴ b=1
함수 f(x)가 모든 실수 x에서 연속이려면 x=-1, x=1에서 연속이어야 한다.
Ú x=-1에서 연속
x Ú -1-일 때, f(x)=-2x+a이므로
x Ú -1-lim(-2x+a)=-2_(-1)+a=2+a
x=-1일 때, f(x)=xÛ`-1 (∵ b=1)이므로 f(-1)=(-1)Û`-1=0
이때 limx Ú -1- f(x)=f(-1)에서 2+a=0 ∴ a=-2 Û x=1에서 연속
x Ú 1-일 때, f(x)=xÛ`-1이므로
x Ú 1-lim(xÛ`-1)=1Û`-1=0
x=1일 때, f(x)=3x+c이므로 f(1)=3+c 이때 limx Ú 1- f(x)=f(1)에서
0=3+c ∴ c=-3
04-2
셀파 limx Ú -1-f(x)=f(-1), limx Ú 1-f(x)=f(1)함수 f(x)가 모든 실수 x에서 연속이려면 x=1에서 연속이어야 한다.
즉, lim
x Ú 1 f(x)=f(1)이므로
limx Ú 1
xÛ`+2ax+b
x-1 =4 yy㉠
㉠에서 x Ú 1일 때 (분모) Ú 0이고 극한값이 존재하므로 (분자) Ú 0이다.
limx Ú 1(xÛ`+2ax+b)=0에서 1+2a+b=0이므로
b=-2a-1 yy㉡
㉡을 ㉠의 좌변에 대입하면 limx Ú 1
xÛ`+2ax-(2a+1) x-1 = lim
x Ú 1
(x-1)(x+2a+1) x-1
= lim
x Ú 1(x+2a+1)=2a+2
이때 2a+2=4이므로 a=1 a=1을 ㉡에 대입하면 b=-3
05-1
셀파 x=1에서 연속일 조건을 구한다.함수 f(x)가 x=0에서 연속이려면 lim
x Ú 0 f(x)=f(0)이므로
limx Ú 0
'Ä1+2§x-'Äa-4§x
x =b yy㉠
㉠에서 x Ú 0일 때 (분모) Ú 0이고 극한값이 존재하므로 (분자) Ú 0이다.
limx Ú 0 ('Ä1+2§x-'Äa-4§x)=0에서 1-'a=0이므로
a=1 yy㉡
㉡을 ㉠의 좌변에 대입하면 limx Ú 0
'Ä1+2§x-'Ä1-4§x
x = lim
x Ú 0
1+2x-(1-4x) x('Ä1+2§x+'Ä1-4§x)
= lim
x Ú 0
6x
x('Ä1+2§x+'Ä1-4§x)
= lim
x Ú 0
6 'Ä1+2§x+'Ä1-4§x =;2^;=3
∴ a=1, b=3
05-2
셀파 함수 f(x)=[g(x) (x+a)k (x=a)가 x=a에서 연속
⇨ limx Ú ag(x)=k
