수학여정 - 문제 분석 리포트

2024년 9월 학력평가 고2 수학 5번 풀이 해설 [이해용/실전용]
문제의 분류수학Ⅱ · 함수의 극한 / 우극한과 좌극한 / 그래프 해석
난이도

🔍 이해용 풀이

문제
5. 함수 y=f(x)의 그래프가 그림과 같다.
limx1+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 좌극한 값을 각각 찾아 더할 수 있는지를 묻는 문제입니다.

2. 주어진 조건

- 함수 y=f(x)의 그래프
- 구해야 할 식: limx1+f(x)+limx1f(x)
주어진 조건

3. 풀이의 순서

이 문제는 그래프를 보고 우극한과 좌극한의 의미에 맞게 y값을 읽어내는 방법으로 풀이합니다.

step1. limx1+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 나타낸다.

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

5. 구체적 풀이

그래프 문제에서 극한값을 찾을 때는 x축 위에서 목표하는 점으로 다가가는 방향(오른쪽인지 왼쪽인지)을 먼저 확인해야 해요. 그리고 그 방향에 맞춰 그래프의 선을 따라가며 y값이 어디를 향하는지 읽어내면 됩니다. 이때 함숫값(검은 점)에 현혹되지 말고 선이 향하는 '목적지'를 찾는 것이 핵심이에요.

step1. limx1+f(x) 구하기

step 1

먼저 limx1+f(x)를 구해볼게요. 기호에서 1+x1보다 큰 쪽, 즉 오른쪽에서 1을 향해 다가간다는 뜻이에요. 그래프에서 x=1의 오른쪽 부분을 보면, 곡선이 아래로 내려가면서 y=1인 곳을 향해 가고 있죠? 이때 x=1일 때의 함숫값인 검은 점(y=0)을 극한값으로 착각하기 쉬우니 조심해야 해요. 극한값은 선이 향하는 목적지이므로, 비어있는 동그라미가 있는 곳의 y좌표를 읽어야 합니다. 따라서 limx1+f(x)=1이 됩니다.

step2. limx1f(x) 구하기

step 2

다음으로 limx1f(x)를 구해봅시다. 1x1보다 작은 쪽, 즉 왼쪽에서 1을 향해 다가간다는 뜻이에요. 그래프에서 x=1의 왼쪽 부분을 보면, 직선이 위로 올라가면서 y=2인 곳을 향해 가고 있습니다. 마찬가지로 x=1에서의 함숫값(y=1)이 아니라, 왼쪽에서 다가갈 때 선이 향하는 목적지의 y좌표를 읽어야 합니다. 따라서 limx1f(x)=2가 됩니다.

step3. 두 극한값 더하기

이제 step1과 step2에서 구한 두 값을 더해주면 됩니다. limx1+f(x)+limx1f(x)=1+2=1이 됩니다. 따라서 정답은 1입니다.

[정답] 4

⚡ 실전용 풀이

step1. limx1+f(x) 구하기

limx1+f(x)=1

step2. limx1f(x) 구하기

limx1f(x)=2

step3. 두 극한값 더하기

1+2=1

🎯 막힌 이유와 돌파구

🔒 막힌 이유

극한 기호 아래의 + 기호의 의미(우극한, 좌극한)를 헷갈려 반대 방향에서 접근하는 값을 읽을 수 있습니다.
극한값과 함숫값을 혼동하여, 비어있는 동그라미(극한값) 대신 색칠된 동그라미(함숫값)의 y좌표를 읽을 수 있습니다.

🔑 돌파구

xa+a보다 큰 쪽(오른쪽)에서, xaa보다 작은 쪽(왼쪽)에서 다가가는 것임을 명확히 인지하고 그래프의 선을 따라가 봅니다.
극한값은 '목적지'를 의미하므로, 그 점에 색칠이 되어 있는지(함숫값)와 무관하게 선이 향하는 곳의 y좌표를 읽어야 함을 기억합니다.
팁: 그래프 위에 연필을 올리고 화살표 방향대로 직접 선을 따라 그려보면 실수를 줄일 수 있습니다.

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