마플시너지 미적분1 · 학원 내부용 액티브 답지
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BASIC01-1 함수의 극한 함수의 극한의 존재 조건

②좌극한 −1 ≠ 우극한 1
분모 x−1 이 약분되는지, 절댓값에 걸리는지 구별하세요 ①③④는 약분되고 ②⑤만 절댓값이 있다.개념 카드 · 함수의 극한의 존재 조건 「극한 존재 ⟺ 좌극한 = 우극한」
다섯 식 모두 분모가 x−1 꼴이라 x=1을 넣으면 0/0이다. 해설 STEP A의 ①③④처럼 분자가 (x−1)로 인수분해되면 약분한 뒤 대입으로 끝난다. 그런데 ②⑤는 |x−1|이 끼어 있어 x가 1보다 큰지 작은지에 따라 부호가 달라진다. 절댓값이 있는 식만 골라 좌·우 극한을 따로 계산할 후보로 표시하라.◀ 약분되면 대입, 절댓값이면 좌·우 따로
해설 ②를 보면 x<1일 때 |x−1|=−(x−1)이므로 (x−1)이 약분되고 −1만 남는다. x>1일 때는 |x−1|=x−1이라 약분 뒤 1이 남는다. 즉 좌극한 −1, 우극한 1이 되어 서로 다르다. 절댓값을 벗길 때 부호를 정하는 기준은 다가가는 방향, 즉 x가 1의 왼쪽인지 오른쪽인지다.◀ 왼쪽은 −(x−1), 오른쪽은 x−1, 그래서 부호가 갈린다
해설 ⑤를 보면 x²−2x+1=(x−1)²이므로 |x−1|로 나누면 왼쪽은 −x+1, 오른쪽은 x−1이 되어 둘 다 0으로 간다. 절댓값이 있어도 남는 인수가 (x−1)이면 그 값 자체가 0이라 좌·우가 일치한다. 결국 좌극한 −1, 우극한 1로 갈라지는 ②만 극한이 존재하지 않는다. 답은 ②.◀ 절댓값이 있어도 (x−1)이 남으면 0으로 만난다

발상의 출발점다섯 보기 전부 x=1에서 분모가 0이므로 대입은 불가능하고, 극한이 존재하려면 좌극한과 우극한이 같아야 한다는 조건 하나로 판정한다. ①③④는 분자에 (x−1) 인수가 있어 약분 뒤 대입하면 한 값으로 수렴하고, 절댓값이 붙은 ②⑤만 x=1의 왼쪽·오른쪽에서 부호가 달라질 수 있다. 그중 약분 뒤 상수만 남는 ②는 −1과 1로 갈라지고, (x−1)이 남는 ⑤는 둘 다 0이 되어 만난다. 해설 STEP A의 두 그래프가 이 차이를 그대로 보여 준다.
실수 포인트 ①①에서 x=1을 넣으면 0/0이라 극한이 없다고 판단하는 실수. 0/0꼴은 극한이 없다는 뜻이 아니라 약분하라는 신호다. (x−1)²/(x−1)=x−1로 약분하면 극한은 0으로 존재한다 → ① [거짓]
실수 포인트 ②②에서 |x−1|을 그냥 x−1로 보고 약분해 극한이 1이라고 답하는 실수. x<1일 때는 |x−1|=−(x−1)이므로 좌극한은 −1이다. 좌극한 −1 ≠ 우극한 1이므로 극한이 존재하지 않는다 → ② [참]
실수 포인트 ③⑤도 절댓값이 있으니 ②와 똑같이 극한이 없다고 넘기는 실수. 분자가 (x−1)²이라 약분 뒤 −x+1, x−1이 남고 둘 다 x→1에서 0이 된다. 절댓값이 있어도 좌극한=우극한=0이면 극한은 존재한다 → ⑤ [거짓]
정답 ② (좌극한 −1 ≠ 우극한 1)
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