053 다항함수란 무엇일까? 일차, 이차, 삼차함수 총정리! 📈
안녕하세요, 함수의 세계를 탐험하는 친구들! 👋 우리가 지금까지 다항식에 대해 열심히 배웠죠? 이제 그 다항식을 이용해서 만드는 특별한 함수, 바로 다항함수에 대해 알아볼 시간이에요. 다항함수는 수학에서 매우 중요하게 다루어지며, 우리가 주변 현상을 이해하고 예측하는 데에도 널리 활용된답니다. 오늘은 다항함수가 무엇인지, 그리고 다항식의 차수에 따라 어떤 종류들이 있는지 함께 살펴볼게요! 🎢
📝 핵심만정리: 다항함수, 한눈에 보기!
- 다항함수 (Polynomial Function):
- 함수 y = f(x)에서 f(x)가 x에 대한 다항식일 때, 이 함수를 x에 대한 다항함수라고 해요.
- 다항함수의 종류 (다항식 f(x)의 차수에 따라 분류):
- 상수함수: f(x)가 상수일 때 (0차 다항식). 예: y = 5
- 일차함수: f(x)가 일차식일 때. 예: y = 2x + 1
- 이차함수: f(x)가 이차식일 때. 예: y = x2 – 3x + 2
- 삼차함수: f(x)가 삼차식일 때. 예: y = x3 – x
- … 등등 n차 다항함수가 있어요!
함수의 이름은 f(x)가 어떤 다항식이냐에 따라 결정된답니다!
🤔 다항함수란 무엇일까요? (y = (x에 대한 다항식))
개념정리 53-1: 다항식으로 만들어진 함수
우리가 함수를 이야기할 때 보통 y = f(x) 형태로 많이 표현하죠? 여기서 f(x)는 x의 값에 따라 y의 값이 어떻게 변하는지를 나타내는 규칙이나 관계식을 의미해요.
다항함수란, 바로 이 f(x) 부분이 x에 대한 다항식으로 이루어진 함수를 말합니다. 우리가 앞에서 배웠던 단항식이나 여러 단항식의 합으로 표현되는 식들이 바로 다항식이었죠?
예를 들어,
- f(x) = 3x + 2 라면, y = 3x + 2는 다항함수예요. (일차함수)
- f(x) = -x2 + 5x – 1 이라면, y = -x2 + 5x – 1도 다항함수예요. (이차함수)
- f(x) = 7 이라면, y = 7도 다항함수랍니다! (상수함수, 0차 다항식으로 볼 수 있음)
하지만 f(x) = 1⁄x 이나 f(x) = √x 처럼 x가 분모에 있거나 근호 안에 있는 경우는 다항식이 아니므로, y = 1⁄x 나 y = √x는 다항함수가 아니에요. (이런 함수들은 각각 유리함수, 무리함수라고 부른답니다.)
🌿 다항함수의 종류: 다항식의 차수가 기준!
개념정리 53-2: 차수에 따라 이름이 달라져요!
다항함수는 그 함수를 정의하는 다항식 f(x)의 차수에 따라 이름이 붙여져요.
- 상수함수 (Constant Function): f(x)가 상수 (0차 다항식)일 때.
형태: y = c (단, c는 상수)
예: y = 3, y = -2, y = 0 - 일차함수 (Linear Function): f(x)가 x에 대한 일차식일 때.
형태: y = ax + b (단, a, b는 상수, a ≠ 0)
예: y = 2x – 1, y = -x + 5 - 이차함수 (Quadratic Function): f(x)가 x에 대한 이차식일 때.
형태: y = ax2 + bx + c (단, a, b, c는 상수, a ≠ 0)
예: y = x2 + 4x – 3, y = -3x2 + 2 - 삼차함수 (Cubic Function): f(x)가 x에 대한 삼차식일 때.
형태: y = ax3 + bx2 + cx + d (단, a, b, c, d는 상수, a ≠ 0)
예: y = x3 – 2x2 + x – 5
이처럼 다항식 f(x)의 차수가 n차이면, 함수 y=f(x)를 n차 함수라고 부른답니다.
함수의 이름은 f(x)가 결정! 🏷️
함수 y=f(x)의 이름은 f(x)가 어떤 종류의 식인지에 따라 결정된다고 생각하면 쉬워요. f(x)가 다항식이면 다항함수, f(x)가 유리식이면 유리함수, f(x)가 무리식이면 무리함수… 이런 식으로요!
🧐 개념확인 문제: 다항함수 찾아보기!
이제 배운 내용을 바탕으로 다음 보기에서 다항함수인 것을 모두 골라봅시다!
다음 보기에서 다항함수인 것만을 있는 대로 고르시오. (PDF “개념 Check” 문제 활용 )
보기
ㄱ. y = -x + 1
ㄴ. y = –x2⁄3 + 2
ㄷ. y = (x + 1)3
ㄹ. y = (2x-1)⁄x
정답 및 해설:
다항함수는 y = f(x)에서 f(x)가 x에 대한 다항식인 함수입니다.
- ㄱ. y = -x + 1
→ -x + 1은 x에 대한 일차식이므로, 일차함수 (다항함수)입니다. - ㄴ. y = –x2⁄3 + 2
→ –1⁄3x2 + 2는 x에 대한 이차식이므로, 이차함수 (다항함수)입니다. - ㄷ. y = (x + 1)3
→ (x+1)3 = x3 + 3x2 + 3x + 1 로 전개되며, 이것은 x에 대한 삼차식입니다. 따라서 삼차함수 (다항함수)입니다. - ㄹ. y = (2x-1)⁄x
→ (2x-1)⁄x = 2 – 1⁄x. 여기서 x가 분모에 있으므로 다항식이 아닙니다. (이것은 유리함수예요.) 따라서 다항함수가 아닙니다.
따라서 다항함수인 것은 ㄱ, ㄴ, ㄷ 입니다.
함수의 형태를 보고 y가 x에 대한 다항식으로 표현되는지 확인하는 것이 중요해요! 😉
오늘은 함수 y=f(x)에서 f(x)가 x에 대한 다항식일 때 이를 다항함수라고 부르며, 그 다항식의 차수에 따라 상수함수, 일차함수, 이차함수, 삼차함수 등으로 분류된다는 것을 배웠습니다. 다항함수는 수학의 여러 분야에서 기본이 되는 중요한 함수들이니 각 종류별 특징을 잘 기억해두세요! 오늘도 수고 많으셨습니다! 다음 시간에는 이차함수의 그래프에 대해 더 자세히 알아보겠습니다. 그래프의 세계로 떠날 준비되셨죠? 📊