원주우산동 고2수학과외







연속성 판단에서 계산보다 먼저 확인할 것
진광고등학교 학생의 풀이 기록에는 다음과 같은 문장이 먼저 적혀 있었다. “유리함수도 다항함수처럼 모든 실수에서 연속이다.” 이 판단이 이후 계산보다 근본적인 오류였다. 원주우산동과외 수업에서는 식을 계산하기 전에 분모가 0이 되는 지점을 확인하는 습관부터 교정했다.
학생 풀이의 오류 장면
다항함수는 모든 실수에서 연속이지만, 유리함수는 분모가 0인 점에서 정의되지 않는다. 따라서 유리함수의 연속 범위는 분모의 영점에 따라 결정된다.
예를 들어
f(x) = (x+2) / (x2 - 3x + 2)
에서 분모를 인수분해하면
x2 - 3x + 2 = (x-1)(x-2)
이다. 그러므로 x=1, 2에서는 함수가 정의되지 않는다.
하나의 식에서 연속 구간을 추적하기
정의역 확인이 출발점
위 함수의 정의역은
R \ {1, 2}
이다. 유리함수는 분모가 0이 되지 않는 모든 점에서 연속이므로 연속 구간은
(-∞, 1), (1, 2), (2, ∞)
로 나누어진다. “모든 실수에서 연속”이라는 표현은 다항함수에는 적용되지만, 이 유리함수에는 적용할 수 없다.
매개변수가 포함된 경우
이번에는
ga(x) = (x+2) / (x2 - (a+1)x + a)
를 살펴보자. 분모는
x2 - (a+1)x + a = (x-1)(x-a)
로 인수분해된다. 따라서 a≠1이면 x=1과 x=a를 제외한 곳에서 연속이고, a=1이면 분모가 (x-1)2이 되어 x=1만 제외한다.
분자와 분모에 같은 인수가 있다고 해서 원래 함수의 정의되지 않는 점이 자동으로 되살아나는 것도 아니다. 약분한 식의 연속성과 원래 함수의 정의역은 구별해야 한다.
보기의 표현을 최종 검증하기
잘못된 보기 찾기
다음 보기 중 옳지 않은 것은 ③이다.
- 다항함수는 모든 실수에서 연속이다.
- 유리함수는 분모가 0이 아닌 점에서 연속이다.
- 모든 유리함수는 모든 실수에서 연속이다.
- 유리함수의 연속 범위를 구할 때 분모의 영점을 확인해야 한다.
③은 유리함수의 정의역 조건을 무시한 일반화다. 원주우산동고3수학과외에서 이 유형을 다룰 때도 계산 결과보다 먼저 분모의 영점을 표시하면 같은 오류를 예방할 수 있다.
교정된 판단
다항함수는 모든 실수에서 연속이지만, 유리함수는 분모가 0이 되는 점을 제외한 정의역에서 연속이다. 따라서 매개변수가 있는 유리함수는 분모를 인수분해하고, 매개변수에 따른 영점의 변화를 확인한 뒤 연속 구간을 표현해야 한다.