215 유리함수의 역함수: 공식 하나로 순식간에 변신!

215 유리함수의 역함수: 공식 하나로 순식간에 변신!

215 유리함수의 역함수 🔄: 공식 하나로 순식간에 변신!

⭐ 핵심만정리

유리함수 y = ax+bcx+d (단, ad-bc ≠ 0, c ≠ 0)의 역함수, 이제 눈 깜짝할 사이에 구할 수 있어요! 😉

  • 역함수 구하는 3단계 (정석 방법):
    1. 주어진 함수가 일대일 대응인지 확인해요 (유리함수는 보통 이 조건을 만족해요!).
    2. 주어진 함수 y = ax+bcx+dx에 대하여 풀어요.
    3. 마지막으로 xy를 서로 바꿔주면 역함수 완성!
  • 마법의 공식 뿅! ✨:

    원래 함수: y = ax+bcx+d

    역함수: y = -dx+bcx-a

    분자의 x의 계수인 a와 분모의 상수항인 d위치를 서로 바꾸고, 부호도 각각 반대로 바꿔주면 끝! 정말 간단하죠?


📚 개념정리

안녕, 함수 마스터 친구들! 🤓 오늘은 유리함수의 역함수를 구하는 방법에 대해 알아볼 거예요. 역함수 구하는 기본 원리는 이미 알고 있죠? (개념 196 참고!) 그 방법을 유리함수에 적용해 보고, 더 나아가 유리함수의 역함수를 아주 빠르게 구할 수 있는 특별한 공식까지 알려줄게요! 기대되죠? 🚀

유리함수 y = ax+bcx+d의 역함수 구하기 (정석대로!)

먼저, 역함수를 구하는 일반적인 단계를 따라 유리함수의 역함수를 구해봅시다. (단, ad-bc ≠ 0, c ≠ 0 이어야 유리함수가 제대로 정의돼요!)

  1. 1단계: 일대일 대응 확인
    유리함수 y = ax+bcx+d는 정의역 (x ≠ -d/c인 실수)에서 치역 (y ≠ a/c인 실수)으로의 일대일 대응이므로 역함수가 존재해요. (특별한 경우가 아니라면 대부분 존재한다고 생각해도 좋아요!)
  2. 2단계: x에 대하여 풀기
    주어진 함수 y = ax+bcx+dx에 대해 정리해 볼게요.

    y(cx+d) = ax+b (양변에 cx+d를 곱해요)

    cxy + dy = ax + b (분배법칙으로 전개해요)

    cxy – ax = -dy + b (x가 있는 항은 왼쪽으로, 없는 항은 오른쪽으로 모아요)

    (cy – a)x = -dy + b (x로 묶어요)

    따라서 x = -dy+bcy-a 가 됩니다.

  3. 3단계: xy를 서로 바꾸기
    2단계에서 얻은 식 x = -dy+bcy-a에서 xy의 자리를 서로 바꿔주면, 드디어 역함수를 얻을 수 있어요!

    역함수는 y = -dx+bcx-a 입니다!

유리함수 역함수, 마법 공식으로 한 방에! 🔮

위에서 정석대로 구하는 방법을 살펴봤는데, 사실 유리함수의 역함수는 아주 간단한 공식으로도 구할 수 있어요! 이 공식을 알면 계산 과정을 확 줄일 수 있답니다.

원래 함수가 ax+bcx+d

라면, 그 역함수는 짜잔!

-dx+bcx-a

어떤 규칙이 보이나요? 바로, 원래 함수에서 분자의 x의 계수인 a와 분모의 상수항인 d자리를 서로 바꾸고, 각각의 부호도 반대로 바꿔주면 역함수가 완성돼요! 나머지 bcx는 그대로 둔다는 점도 기억하세요!

이 공식만 알면 유리함수 역함수 구하기, 정말 순식간이겠죠? 😉

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✅ 개념확인

✏️ 문제: 함수 y = -3x+52x+1의 역함수를 구하시오.

(원본 문제: y = (-2x+4)/(3x+1))

💡 풀이 (공식을 이용해볼까요?):

주어진 함수는 y = ax+bcx+d 꼴에서 a = -3, b = 5, c = 2, d = 1 이에요.

역함수 공식 y = -dx+bcx-a에 대입해 봅시다!

  • -d-(1) = -1
  • -a-(-3) = 3

따라서 역함수는 y = -1x+52x+3 = -x+52x+3 입니다!

💡 풀이 (정석대로 구해볼까요?):

y = -3x+52x+1

y(2x+1) = -3x+5

2xy + y = -3x + 5

2xy + 3x = -y + 5

x(2y + 3) = -y + 5

x = -y+52y+3

xy를 바꾸면, y = -x+52x+3. 똑같죠? 😄

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💡 참고

유리함수의 역함수 공식을 사용할 때, 원래 함수의 형태를 y = ax+bcx+d 꼴로 정확히 맞춰놓고 적용하는 것이 중요해요! 🧐

예를 들어, 함수가 y = 2x-1 + 3 과 같이 표준형으로 주어졌다면, 먼저 통분해서 y = 2+3(x-1)x-1 = 3x-1x-1 와 같이 일반형으로 바꾼 다음 공식을 적용해야 실수를 줄일 수 있답니다. (물론 표준형 상태에서 바로 역함수를 구할 수도 있지만, 공식을 쓰고 싶다면 일반형으로 바꿔주세요!)

항상 기본에 충실하면서 공식을 활용하면 수학 실력이 쑥쑥 늘 거예요! 💪


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