수학여정 - 문제 분석 리포트

(2024학년도) 2023년 9월 모의평가 고3 수학 4번 풀이 해설 [이해용/실전용]
문제의 분류수학Ⅱ · 함수의 극한 / 우극한과 좌극한 / 그래프 해석
난이도

🔍 이해용 풀이

문제
4. 함수 y=f(x)의 그래프가 그림과 같다.
limx2+f(x)+limx1f(x)의 값은? [3점]
① -2    ② -1    ③ 0    ④ 1    ⑤ 2

1. 문제의 요지

이 문제는 주어진 함수의 그래프를 보고 특정한 점에서의 우극한과 좌극한을 각각 구하여 더할 수 있는지를 묻는 문제입니다.

2. 주어진 조건

- 함수 y=f(x)의 그래프
- 구해야 할 식: limx2+f(x)+limx1f(x)
주어진 조건

3. 풀이의 순서

이 문제는 그래프를 따라가며 우극한과 좌극한의 정의에 맞게 y좌표의 목표값을 찾는 방법으로 풀이합니다.

step1. limx2+f(x)의 값을 구합니다.

step2. limx1f(x)의 값을 구합니다.

step3. 구한 두 값을 더하여 최종 정답을 도출합니다.

4. 풀이의 도구

- 우극한 : xa보다 크면서 a에 한없이 가까워질 때, 함수 f(x)의 값이 일정한 값 L에 한없이 가까워지면 L을 우극한이라 하고 limxa+f(x)=L로 나타냅니다.

- 좌극한 : xa보다 작으면서 a에 한없이 가까워질 때, 함수 f(x)의 값이 일정한 값 M에 한없이 가까워지면 M을 좌극한이라 하고 limxaf(x)=M으로 나타냅니다.

5. 구체적 풀이

그래프 문제에서 극한값을 찾을 때는 x축에서 출발하여 그래프에 도달한 뒤, 그 점이 향하는 y축의 값을 읽어내면 됩니다. 기호 뒤의 +는 오른쪽에서, 는 왼쪽에서 다가간다는 뜻이에요.

step1. limx2+f(x) 구하기

step 1

먼저 limx2+f(x)를 구해볼게요. 기호에서 2+x2보다 큰 쪽, 즉 2의 오른쪽에서 2를 향해 다가간다는 뜻입니다. 그래프에서 x=2의 오른쪽 부분을 보면, x2에 가까워질수록 그래프는 점 (2,2)를 향해 내려가고 있어요. 극한값은 다가가는 목표점의 y좌표이므로, 이 값은 2가 됩니다. 따라서 limx2+f(x)=2입니다. 이때 x<2 부분의 그래프를 보고 1이라고 착각하지 않도록 조심해야 해요.

step2. limx1f(x) 구하기

step 2

다음으로 limx1f(x)를 구해봅시다. 1x1보다 작은 쪽, 즉 1의 왼쪽에서 1을 향해 다가간다는 뜻이에요. 그래프에서 x=1의 왼쪽 부분을 따라가 보면, x1에 가까워질수록 그래프는 점 (1,0)을 향해 내려가고 있습니다. 비록 그 점에 빈 동그라미가 쳐져 있어서 함숫값은 아니지만, 극한은 '어디를 향해 가는가'를 묻는 것이므로 목표점의 y좌표인 0이 극한값이 됩니다. 따라서 limx1f(x)=0입니다.

step3. 두 값 더하기

이제 구한 두 값을 더해주면 됩니다. limx2+f(x)+limx1f(x)=2+0=2가 됩니다.

[정답] 1

⚡ 실전용 풀이

step1. limx2+f(x) 구하기

limx2+f(x)=2

step2. limx1f(x) 구하기

limx1f(x)=0

step3. 두 값 더하기

2+0=2

2

🎯 막힌 이유와 돌파구

🔒 막힌 이유

우극한(+)과 좌극한()의 기호 의미를 헷갈려 반대 방향에서 접근하는 값을 읽을 수 있습니다.
극한값을 읽을 때 x축의 값이 아닌 y축의 값을 읽어야 하는데, 이를 혼동할 수 있습니다.
함숫값(꽉 찬 동그라미)과 극한값(다가가는 목표점)을 혼동하여 잘못된 값을 읽을 수 있습니다.

🔑 돌파구

xa+a의 오른쪽(큰 쪽)에서, xaa의 왼쪽(작은 쪽)에서 그래프를 따라가며 y값이 어디를 향하는지 확인합니다.
극한값은 '목표 지점의 y좌표'임을 명심합니다. 구멍이 뚫려 있어도 그곳을 향해 간다면 그 y값이 극한값입니다.
그래프 위에 연필을 올리고 화살표 방향으로 직접 따라가 보는 연습을 하면 실수를 줄일 수 있습니다.

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