문제 은행 · 미적분 · 미적분Ⅰ · 함수의 극한과 연속

함수의 극한과 연속 전체 문제

이 단원의 모든 연습문제입니다. 소단원으로 좁혀 보려면 아래 꼬리표를 누르세요.

유형·난이도는 우리말 풀이가 붙은 문제는 선생님이 정했고, 나머지는 자동 분류라 다를 수 있어요. 난이도가 정해지지 않은 문제는 난이도로 거를 때 빠집니다.

255문제 · 11 / 13쪽

201.APEX · 1.6절 · 23번우리말 번역

연습문제 19–24에서 주어진 함수의 수평 점근선과 수직 점근선이 있으면 찾으세요.

f(x)=x2−99x+27\displaystyle f(x)=\frac{x^2-9}{9 x+27}

영어 원문 보기

In Exercises 19–24, identify the horizontal and vertical asymptotes, if any, of the given function.

f(x)=x2−99x+27\displaystyle f(x)=\frac{x^2-9}{9 x+27}

정답·풀이 보기

수평 점근선도 수직 점근선도 없다.

원본 교재 풀이(영어)

No horizontal or vertical asymptotes.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.6절 · 9번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
202.APEX · 1.6절 · 24번우리말 번역

연습문제 19–24에서 주어진 함수의 수평 점근선과 수직 점근선이 있으면 찾으세요.

f(x)=x2−1−x2−1\displaystyle f(x) = \frac{x^2-1}{-x^2-1}

영어 원문 보기

In Exercises 19–24, identify the horizontal and vertical asymptotes, if any, of the given function.

f(x)=x2−1−x2−1\displaystyle f(x) = \frac{x^2-1}{-x^2-1}

정답·풀이 보기

수평 점근선은 y=−1y=-1이고, 수직 점근선은 없다.

원본 교재 풀이(영어)

Horizontal asymptote at y=−1y=-1; no vertical asymptotes

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.6절 · 11번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
203.APEX · 1.6절 · 25번우리말 번역

연습문제 25–28에서 주어진 극한의 값을 구하세요.

lim⁡x→∞x3+2x2+1x−5\displaystyle \lim_{x\to\infty} \frac{x^3+2x^2+1}{x-5}

영어 원문 보기

In Exercises 25–28, evaluate the given limit.

lim⁡x→∞x3+2x2+1x−5\displaystyle \lim_{x\to\infty} \frac{x^3+2x^2+1}{x-5}

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

∞\infty

원본 교재 풀이(영어)

∞\infty

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.5절 · 3번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
204.APEX · 1.6절 · 26번우리말 번역

연습문제 25–28에서 주어진 극한의 값을 구하세요.

lim⁡x→∞x3+2x2+15−x\displaystyle \lim_{x\to\infty} \frac{x^3+2x^2+1}{5-x}

영어 원문 보기

In Exercises 25–28, evaluate the given limit.

lim⁡x→∞x3+2x2+15−x\displaystyle \lim_{x\to\infty} \frac{x^3+2x^2+1}{5-x}

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

−∞-\infty

원본 교재 풀이(영어)

−∞-\infty

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.6절 · 41번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
205.APEX · 1.6절 · 27번우리말 번역

연습문제 25–28에서 주어진 극한의 값을 구하세요.

lim⁡x→−∞x3+2x2+1x2−5\displaystyle \lim_{x\to-\infty} \frac{x^3+2x^2+1}{x^2-5}

영어 원문 보기

In Exercises 25–28, evaluate the given limit.

lim⁡x→−∞x3+2x2+1x2−5\displaystyle \lim_{x\to-\infty} \frac{x^3+2x^2+1}{x^2-5}

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

−∞-\infty

원본 교재 풀이(영어)

−∞-\infty

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.6절 · 39번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
206.APEX · 1.6절 · 28번우리말 번역

연습문제 25–28에서 주어진 극한의 값을 구하세요.

lim⁡x→−∞x3+2x2+15−x2\displaystyle \lim_{x\to-\infty} \frac{x^3+2x^2+1}{5-x^2}

영어 원문 보기

In Exercises 25–28, evaluate the given limit.

lim⁡x→−∞x3+2x2+15−x2\displaystyle \lim_{x\to-\infty} \frac{x^3+2x^2+1}{5-x^2}

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

∞\infty

원본 교재 풀이(영어)

∞\infty

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.6절 · 15번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
207.CLP-1 · 1.1절 · 3번우리말 번역

LL 을 곡선 y=f(x)y=f(x) 의 어떤 점 PP 에서의 접선이라고 하자. LL 은 곡선 y=f(x)y=f(x) 와 몇 번 만나는지 구하세요.

영어 원문 보기

Let LL be the tangent line to a curve y=f(x)y=f(x) at some point PP. How many times will LL intersect the curve y=f(x)y=f(x)?

정답·풀이 보기

곡선의 점 PP 에서의 접선은 점 PP 를 지나므로, 곡선과 접선은 점 PP 에서 접한다. 따라서 둘은 적어도 한 번은 만난다. 여러 가지 예를 그려 보면, 곡선에 따라 접선과 정확히 한 번, 정확히 두 번, 정확히 세 번 등으로 접할 수 있음을 알 수 있다.

그림

그림

그림

원본 교재 풀이(영어)

Since the tangent line to the curve at point PP passes through point PP, the curve and the tangent line touch at point PP. So, they must intersect at least once. By drawing various examples, we can see that different curves may touch their tangent lines exactly once, exactly twice, exactly three times, etc.

figure

figure

figure

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 2.2절 · 10번
# 함수의 극한의 뜻계산기본자동 분류
208.CLP-1 · 1.3절 · 4번우리말 번역

lim⁡x→3f(x)=f(3)=10\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3}f(x)=f(3)=10 인 곡선 y=f(x)y=f(x) 를 그리세요.

영어 원문 보기

Draw a curve y=f(x)y=f(x) with lim⁡x→3f(x)=f(3)=10\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3}f(x)=f(3)=10.

정답·풀이 보기

답은 여러 가지가 가능하다. 다음은 그중 하나이다.

그림

xx 가 3에 한없이 가까워질 때 yy 는 10에 한없이 가까워진다. 이는 lim⁡x→3f(x)=10\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3} f(x)=10 임을 나타낸다. 또한 3에서 함수의 값이 10이다. 이는 f(3)=10f(3)=10 임을 나타낸다.

원본 교재 풀이(영어)

Many answers are possible; here is one.

figure

As xx gets closer and closer to 3, yy gets closer and closer to 10: this shows lim⁡x→3f(x)=10\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3} f(x)=10. Also, at 3 itself, the function takes the value 10; this shows f(3)=10f(3)=10.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.3절 · 16번
# 함수의 극한의 뜻계산기본자동 분류
209.CLP-1 · 1.3절 · 5번우리말 번역

lim⁡x→3f(x)=10\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3}f(x)=10 이고 f(3)=0f(3)=0 인 곡선 y=f(x)y=f(x) 를 그리세요.

영어 원문 보기

Draw a curve y=f(x)y=f(x) with lim⁡x→3f(x)=10\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3}f(x)=10 and f(3)=0f(3)=0.

정답·풀이 보기

답은 여러 가지가 가능하다. 다음은 그중 하나이다.

그림

xx 가 3 자신을 제외하고 3에 한없이 가까워질 때 yy 는 10에 한없이 가까워진다. 이는 lim⁡x→3f(x)=10\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3} f(x)=10 임을 나타낸다. 그리고 x=3x=3 일 때 함수의 값은 0이다. 이는 f(3)=0f(3)=0 임을 나타낸다.

원본 교재 풀이(영어)

Many answers are possible; here is one.

figure

Note that, as xx gets closer and closer to 3 except at 3 itself, yy gets closer and closer to 10: this shows lim⁡x→3f(x)=10\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3} f(x)=10. Then, when x=3x=3, the function has value 0: this shows f(3)=0f(3)=0.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.3절 · 11번
# 함수의 극한의 뜻계산기본자동 분류
210.CLP-1 · 1.3절 · 8번우리말 번역

f(x)f(x) 는 모든 실수에서 정의된 함수이고 lim⁡x→−2f(x)=16\displaystyle\lim_{x \rightarrow -2} f(x)=16 이라 하자. lim⁡x→−2−f(x)\displaystyle\lim_{x \rightarrow -2^-} f(x) 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Suppose f(x)f(x) is a function defined on all real numbers, and lim⁡x→−2f(x)=16\displaystyle\lim_{x \rightarrow -2} f(x)=16. What is lim⁡x→−2−f(x)\displaystyle\lim_{x \rightarrow -2^-} f(x)?

정답·풀이 보기

lim⁡x→−2−f(x)=16\displaystyle\lim_{x \rightarrow -2^-} f(x)=16 이다. 극한 lim⁡x→2f(x)\displaystyle\lim_{x \rightarrow 2} f(x) 가 존재하고 16과 같으려면 좌극한과 우극한이 모두 존재하고 16과 같아야 하기 때문이다.

원본 교재 풀이(영어)

lim⁡x→−2−f(x)=16\displaystyle\lim_{x \rightarrow -2^-} f(x)=16: in order for the limit lim⁡x→2f(x)\displaystyle\lim_{x \rightarrow 2} f(x) to exist and be equal to 16, both one sided limits must exist and be equal to 16.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.3절 · 12번
# 함수의 극한의 뜻계산기본자동 분류
211.CLP-1 · 1.3절 · 9번우리말 번역

f(x)f(x) 는 모든 실수에서 정의된 함수이고 lim⁡x→−2−f(x)=16\displaystyle\lim_{x \rightarrow -2^-} f(x)=16 이라 하자. lim⁡x→−2f(x)\displaystyle\lim_{x \rightarrow -2} f(x) 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Suppose f(x)f(x) is a function defined on all real numbers, and lim⁡x→−2−f(x)=16\displaystyle\lim_{x \rightarrow -2^-} f(x)=16. What is lim⁡x→−2f(x)\displaystyle\lim_{x \rightarrow -2} f(x)?

정답·풀이 보기

주어진 정보만으로는 알 수 없다. lim⁡x→−2+f(x)=16\displaystyle\lim_{x \rightarrow -2^+} f(x)=16 이면 lim⁡x→−2f(x)=16\displaystyle\lim_{x \rightarrow -2} f(x)=16 이다. lim⁡x→−2+f(x)≠16\displaystyle\lim_{x \rightarrow -2^+} f(x)\neq 16 이면 lim⁡x→−2f(x)\displaystyle\lim_{x \rightarrow -2} f(x) 는 존재하지 않는다.

원본 교재 풀이(영어)

Not enough information to say. If lim⁡x→−2+f(x)=16\displaystyle\lim_{x \rightarrow -2^+} f(x)=16, then lim⁡x→−2f(x)=16\displaystyle\lim_{x \rightarrow -2} f(x)=16. If lim⁡x→−2+f(x)≠16\displaystyle\lim_{x \rightarrow -2^+} f(x)\neq 16, then lim⁡x→−2f(x)\displaystyle\lim_{x \rightarrow -2} f(x) does not exist.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 2.2절 · 18번
# 함수의 극한의 뜻계산기본자동 분류
212.CLP-1 · 1.3절 · 10번우리말 번역

lim⁡t→0sin⁡t\displaystyle\lim_{t \rightarrow 0} \sin t

영어 원문 보기

lim⁡t→0sin⁡t\displaystyle\lim_{t \rightarrow 0} \sin t

정답·풀이 보기

lim⁡t→0sin⁡t=0\displaystyle\lim_{t \rightarrow 0} \sin t=0 이다. tt 가 0에 가까워질 때 sin⁡t\sin t 도 0에 가까워지기 때문이다.

원본 교재 풀이(영어)

lim⁡t→0sin⁡t=0\displaystyle\lim_{t \rightarrow 0} \sin t=0: as tt approaches 0, sin⁡t\sin t approaches 0 as well.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.3절 · 13번
# 함수의 극한의 뜻계산보통자동 분류
213.CLP-1 · 1.3절 · 11번우리말 번역

lim⁡x→0+log⁡x\displaystyle\lim_{x \rightarrow 0^+} \log x

영어 원문 보기

lim⁡x→0+log⁡x\displaystyle\lim_{x \rightarrow 0^+} \log x

정답·풀이 보기

lim⁡x→0+log⁡x=−∞\displaystyle\lim_{x \rightarrow 0^+} \log x = -\infty: xx 가 오른쪽에서 0에 가까워질 때, log⁡x\log x 는 음수이고 그 크기가 점점 커지며 한없이 커진다.

원본 교재 풀이(영어)

lim⁡x→0+log⁡x=−∞\displaystyle\lim_{x \rightarrow 0^+} \log x = -\infty: as xx approaches 0 from the right, log⁡x\log x is negative and increasingly large, growing without bound.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.3절 · 10번
# 함수의 극한의 뜻계산보통자동 분류
214.CLP-1 · 1.3절 · 12번우리말 번역

lim⁡y→3y2\displaystyle\lim_{y \rightarrow 3} y^2

영어 원문 보기

lim⁡y→3y2\displaystyle\lim_{y \rightarrow 3} y^2

정답·풀이 보기

lim⁡y→3y2=9\displaystyle\lim_{y \rightarrow 3} y^2=9: yy 가 3에 점점 더 가까워질 때, y2y^2 은 323^2 에 점점 더 가까워진다.

원본 교재 풀이(영어)

lim⁡y→3y2=9\displaystyle\lim_{y \rightarrow 3} y^2=9: as yy gets closer and closer to 3, y2y^2 gets closer and closer to 323^2.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.3절 · 9번
# 함수의 극한의 뜻계산보통자동 분류
215.CLP-1 · 1.3절 · 13번우리말 번역

lim⁡x→0−1x\displaystyle\lim_{x \rightarrow 0^-} \dfrac{1}{x}

영어 원문 보기

lim⁡x→0−1x\displaystyle\lim_{x \rightarrow 0^-} \dfrac{1}{x}

정답·풀이 보기

lim⁡x→0−1x=−∞\displaystyle\lim_{x \rightarrow 0^-} \dfrac{1}{x}=-\infty: xx 가 왼쪽에서 0에 점점 더 가까워질 때, 1x\dfrac{1}{x} 은 절댓값이 점점 더 큰 음수가 된다.

원본 교재 풀이(영어)

lim⁡x→0−1x=−∞\displaystyle\lim_{x \rightarrow 0^-} \dfrac{1}{x}=-\infty: as xx gets closer and closer to 0 from the left, 1x\dfrac{1}{x} becomes a larger and larger negative number.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.3절 · 8번
# 함수의 극한의 뜻계산보통자동 분류
216.CLP-1 · 1.3절 · 16번우리말 번역

lim⁡x→3110\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3} \dfrac{1}{10}

영어 원문 보기

lim⁡x→3110\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3} \dfrac{1}{10}

정답·풀이 보기

lim⁡x→3110=110\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3} \dfrac{1}{10}=\dfrac{1}{10}: xx 가 무엇이든 110\dfrac{1}{10} 은 언제나 110\dfrac{1}{10} 이다. 특히 xx 가 3에 가까워질 때에도 110\dfrac{1}{10} 은 110\dfrac{1}{10} 그대로 변하지 않는다.

원본 교재 풀이(영어)

lim⁡x→3110=110\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3} \dfrac{1}{10}=\dfrac{1}{10}: no matter what xx is, 110\dfrac{1}{10} is always 110\dfrac{1}{10}. In particular, as xx approaches 3, 110\dfrac{1}{10} stays put at 110\dfrac{1}{10}.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.3절 · 5번
# 함수의 극한의 뜻계산보통자동 분류
217.CLP-1 · 1.3절 · 17번우리말 번역

lim⁡x→3f(x)\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3} f(x) 를 구하세요. 여기서 f(x)={sin⁡xx≤2.9x2x>2.9f(x)=\left\{ \begin{array}{ll} \sin x&x\leq 2.9\\ x^2&x>2.9 \end{array} \right. 이다.

영어 원문 보기

lim⁡x→3f(x)\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3} f(x), where f(x)={sin⁡xx≤2.9x2x>2.9f(x)=\left\{ \begin{array}{ll} \sin x&x\leq 2.9\\ x^2&x>2.9 \end{array} \right..

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

xx 가 3에 아주 가까울 때, f(x)f(x) 는 함수 x2x^2 과 같아 보인다. 따라서: lim⁡x→3f(x)=lim⁡x→3x2=9\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3} f(x) = \displaystyle\lim_{x \rightarrow 3} x^2=9

원본 교재 풀이(영어)

When xx is very close to 3, f(x)f(x) looks like the function x2x^2. So: lim⁡x→3f(x)=lim⁡x→3x2=9\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3} f(x) = \displaystyle\lim_{x \rightarrow 3} x^2=9

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.3절 · 4번
# 함수의 극한의 뜻계산보통자동 분류
218.CLP-1 · 1.4절 · 2번우리말 번역

lim⁡x→3f(x)=lim⁡x→3g(x)=0\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3}f(x)=\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3}g(x)=0 이고 lim⁡x→3f(x)g(x)=10\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3} \dfrac{f(x)}{g(x)}=10 을 만족시키는 두 함수 f(x)f(x), g(x)g(x) 의 예를 하나 드세요.

영어 원문 보기

Give two functions f(x)f(x) and g(x)g(x) that satisfy lim⁡x→3f(x)=lim⁡x→3g(x)=0\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3}f(x)=\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3}g(x)=0 and lim⁡x→3f(x)g(x)=10\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3} \dfrac{f(x)}{g(x)}=10.

정답·풀이 보기

lim⁡x→3f(x)g(x)=10\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3} \dfrac{f(x)}{g(x)}=10 이라는 것은 xx 가 3에 아주 가까워질 때 f(x)f(x) 가 g(x)g(x) 의 10배가 된다는 뜻이다. f(x)=10g(x)f(x)=10g(x) 이면 f(x)g(x)=10\dfrac{f(x)}{g(x)}=10 이므로, ff 와 gg 가 정의되는 곳에서는 lim⁡x→f(x)g(x)=10\displaystyle\lim_{x \rightarrow} \dfrac{f(x)}{g(x)}=10 이다. 따라서 3에서의 극한이 0인 함수 g(x)g(x) 를 찾으면 충분하다. 그러한 함수의 예로 g(x)=x−3g(x)=x-3 이 있다. 그러므로 f(x)=10(x−3)f(x)=10(x-3), g(x)=x−3g(x)=x-3 으로 잡는다. 이제 lim⁡x→3f(x)=lim⁡x→3g(x)=0\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3}f(x)=\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3}g(x)=0 이고 lim⁡x→3f(x)g(x)=lim⁡x→310(x−3)x−3=lim⁡x→310=10\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3} \dfrac{f(x)}{g(x)}=\displaystyle \lim_{x \to 3}\frac{10(x-3)}{x-3}=\displaystyle \lim_{x \to 3}10=10 임을 쉽게 확인할 수 있다.

원본 교재 풀이(영어)

The statement lim⁡x→3f(x)g(x)=10\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3} \dfrac{f(x)}{g(x)}=10 tells us that, as xx gets very close to 3, f(x)f(x) is 10 times as large as g(x)g(x). We notice that if f(x)=10g(x)f(x)=10g(x), then f(x)g(x)=10\dfrac{f(x)}{g(x)}=10, so lim⁡x→f(x)g(x)=10\displaystyle\lim_{x \rightarrow} \dfrac{f(x)}{g(x)}=10 wherever ff and gg exist. So it's enough to find a function g(x)g(x) that has limit 0 at 3. Such a function is (for example) g(x)=x−3g(x)=x-3. So, we take f(x)=10(x−3)f(x)=10(x-3) and g(x)=x−3g(x)=x-3. It is easy now to check that lim⁡x→3f(x)=lim⁡x→3g(x)=0\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3}f(x)=\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3}g(x)=0 and lim⁡x→3f(x)g(x)=lim⁡x→310(x−3)x−3=lim⁡x→310=10\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3} \dfrac{f(x)}{g(x)}=\displaystyle \lim_{x \to 3}\frac{10(x-3)}{x-3}=\displaystyle \lim_{x \to 3}10=10.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 2장 복습 · 24번
# 극한의 성질과 계산계산기본자동 분류
219.CLP-1 · 1.4절 · 4번우리말 번역

lim⁡x→3f(x)=lim⁡x→3g(x)=0\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3}f(x)=\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3}g(x)=0 이고 lim⁡x→3f(x)g(x)=∞\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3} \dfrac{f(x)}{g(x)}=\infty 를 만족시키는 두 함수 f(x)f(x), g(x)g(x) 의 예를 하나 드세요.

영어 원문 보기

Give two functions f(x)f(x) and g(x)g(x) that satisfy lim⁡x→3f(x)=lim⁡x→3g(x)=0\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3}f(x)=\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3}g(x)=0 and lim⁡x→3f(x)g(x)=∞\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3} \dfrac{f(x)}{g(x)}=\infty.

정답·풀이 보기

이 문제를 시작하는 한 가지 방법은 lim⁡x→01x2=∞\displaystyle \lim_{x \rightarrow 0} \dfrac{1}{x^2}=\infty 임을 떠올리는 것이다. (1x\dfrac{1}{x} 이 아니라 1x2\dfrac{1}{x^2} 을 쓰는 것이 중요한데, lim⁡x→01x\displaystyle\lim_{x \rightarrow 0}\dfrac{1}{x} 은 존재하지 않기 때문이다.) 이를 3만큼 “평행이동”하면 lim⁡x→31(x−3)2=∞\displaystyle \lim_{x \rightarrow 3} \dfrac{1}{(x-3)^2}=\infty 를 얻는다. 따라서 f(x)g(x)=1(x−3)2\dfrac{f(x)}{g(x)}=\dfrac{1}{(x-3)^2} 이 되도록 하면 충분하다. f(x)=x−3f(x)=x-3, g(x)=(x−3)3g(x)=(x-3)^3 으로 잡으면 이를 이룰 수 있고, lim⁡x→3f(x)=lim⁡x→3g(x)=0\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3}f(x)=\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3}g(x)=0 도 그대로 성립한다. 이 역시 가능한 여러 풀이 중 하나이다.

원본 교재 풀이(영어)

One way to start this problem is to remember lim⁡x→01x2=∞\displaystyle \lim_{x \rightarrow 0} \dfrac{1}{x^2}=\infty. (Using 1x2\dfrac{1}{x^2} as opposed to 1x\dfrac{1}{x} is important, since lim⁡x→01x\displaystyle\lim_{x \rightarrow 0}\dfrac{1}{x} does not exist.) Then by “shifting" by three, we find lim⁡x→31(x−3)2=∞\displaystyle \lim_{x \rightarrow 3} \dfrac{1}{(x-3)^2}=\infty. So it is enough to arrange that f(x)g(x)=1(x−3)2\dfrac{f(x)}{g(x)}=\dfrac{1}{(x-3)^2}. We can achieve this with f(x)=x−3f(x)=x-3 and g(x)=(x−3)3g(x)=(x-3)^3, and maintain lim⁡x→3f(x)=lim⁡x→3g(x)=0\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3}f(x)=\displaystyle\lim_{x \rightarrow 3}g(x)=0. Again, this is one of many possible solutions.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 1.4절 · 2번
# 극한의 성질과 계산계산기본자동 분류
220.CLP-1 · 1.4절 · 49번우리말 번역

다음과 같이 가정하자. f(x)={x2+3,x>00,x=0x2−3,x<0f(x)=\left\{\begin{array}{lcc} x^2+3&,&x>0\\ 0&,&x=0\\ x^2-3&,&x<0 \end{array}\right.

(a) lim⁡x→0−f(x)\displaystyle \lim_{x \to 0^-} f(x) 의 값을 구하세요. (b) lim⁡x→0+f(x)\displaystyle \lim_{x \to 0^+} f(x) 의 값을 구하세요. (c) lim⁡x→0f(x)\displaystyle \lim_{x \to 0} f(x) 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Suppose f(x)={x2+3,x>00,x=0x2−3,x<0f(x)=\left\{\begin{array}{lcc} x^2+3&,&x>0\\ 0&,&x=0\\ x^2-3&,&x<0 \end{array}\right.

(a) Evaluate lim⁡x→0−f(x)\displaystyle \lim_{x \to 0^-} f(x). (b) Evaluate lim⁡x→0+f(x)\displaystyle \lim_{x \to 0^+} f(x). (c) Evaluate lim⁡x→0f(x)\displaystyle \lim_{x \to 0} f(x).

정답·풀이 보기

(a) 왼쪽에서의 극한을 구할 때에는 0보다 작은 xx 의 값만 고려한다. 이러한 xx 의 값에서 함수는 x2−3x^2-3 이다. 따라서 lim⁡x→0−f(x)=lim⁡x→0−(x2−3)=−3\displaystyle \lim_{x \to 0^-} f(x)=\displaystyle \lim_{x \to 0^-} (x^2-3)=-3 이다.

(b) 오른쪽에서의 극한을 구할 때에는 0보다 큰 xx 의 값만 고려한다. 이러한 xx 의 값에서 함수는 x2+3x^2+3 이다. 따라서 lim⁡x→0+f(x)=lim⁡x→0+(x2+3)=3\displaystyle \lim_{x \to 0^+} f(x)=\displaystyle \lim_{x \to 0^+} (x^2+3)=3 이다.

(c) 왼쪽 극한과 오른쪽 극한이 일치하지 않으므로 lim⁡x→0f(x)=\displaystyle \lim_{x \to 0} f(x)= 존재하지 않는다.

상황을 더 분명히 하기 위해 y=f(x)y=f(x) 의 그래프를 아래와 같이 그렸다:

그림

원본 교재 풀이(영어)

(a) When we evaluate the limit from the left, we only consider values of xx that are less than zero. For these values of xx, our function is x2−3x^2-3. So, lim⁡x→0−f(x)=lim⁡x→0−(x2−3)=−3\displaystyle \lim_{x \to 0^-} f(x)=\displaystyle \lim_{x \to 0^-} (x^2-3)=-3.

(b) When we evaluate the limit from the right, we only consider values of xx that are greater than zero. For these values of xx, our function is x2+3x^2+3. So, lim⁡x→0+f(x)=lim⁡x→0+(x2+3)=3\displaystyle \lim_{x \to 0^+} f(x)=\displaystyle \lim_{x \to 0^+} (x^2+3)=3.

(c) Since the limits from the left and right do not agree, lim⁡x→0f(x)=\displaystyle \lim_{x \to 0} f(x)= DNE.

To further clarify the situation, the graph of y=f(x)y=f(x) is sketched below:

figure

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 2.3절 · 13번
# 극한의 성질과 계산계산도전자동 분류