상대동 고1수학과외







대전예술고등학교 고1 수학, 역함수의 뜻을 거꾸로 읽는 연습
학생은 함수 \(f(x)=2x-3\)의 역함수를 구하면서 \(x\)와 \(y\)를 바꾸는 단계까지는 정확히 진행했다. 하지만 \(y=2x-3\)에서 \(x\)를 정리할 때 상수항의 부호를 그대로 두어 \(f^{-1}(x)=\frac{x-3}{2}\)라고 적었다. 식의 모양은 자연스러웠지만, 함수와 역함수의 대응이 실제로 뒤집혔는지는 확인하지 않은 상태였다.
부호보다 먼저 역방향 식을 완성하기
교정할 때는 \(y=2x-3\)에서 양변에 3을 더하는 과정을 생략하지 않게 했다.
\(y=2x-3\)
\(y+3=2x\)
\(x=\frac{y+3}{2}\)
그다음 \(x\)와 \(y\)의 역할을 바꾸면 \(f^{-1}(x)=\frac{x+3}{2}\)가 된다. 학생은 역함수를 새 공식처럼 외우기보다, 원래 함수의 출력이 역함수의 입력으로 되돌아가는 식으로 정리했다.
질문 방향을 바꿔 대응 확인하기
이번에는 “입력 5의 함수값”을 묻는 대신 “함수값이 5가 되게 하는 입력”을 물었다. \(2x-3=5\)를 풀면 \(x=4\)이고, 역함수에 5를 넣어도
\[ f^{-1}(5)=\frac{5+3}{2}=4 \]
가 나온다. 같은 숫자를 반복한 것이 아니라, 함수의 출력에서 입력을 찾는 방향으로 질문을 바꾸어 역함수의 역할을 적용했다.
합성 결과로 마지막 대응 점검
처음 보지 않은 값 \(x=7\)을 선택해 \(f(7)=11\), \(f^{-1}(11)=7\)인지 확인했다. 이어서 \(f^{-1}(7)=5\)이므로 \(f(5)=7\)도 성립했다. 두 함수의 순서를 바꾸어도 원래 입력으로 돌아오는지 확인하면서, 부호를 잘못 옮긴 식은 역함수가 될 수 없다는 점까지 스스로 판별했다.