문제 은행 · 기초 수학 · 공통수학2 · 함수와 그래프

합성함수와 역함수

먼저 혼자 풀어 보고, 풀이로 확인한 다음, 아래 「한 번 더」 문제로 이어서 연습하세요.

OpenStax Intermediate Algebra · 10.1절 · 11번우리말 풀이

두 함수 f(x)=2x3f(x)=2x^3, g(x)=3x2+2g(x)=3x^2+2 에 대하여 ⓐ (f∘g)(−1)(f\circ g)(-1) ⓑ (g∘f)(1)(g\circ f)(1) ⓒ (g∘g)(1)(g\circ g)(1) 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

In the following exercises, find the values described.

For functions f(x)=2x3f(x)=2{x}^{3} and g(x)=3x2+2,g(x)=3{x}^{2}+2, find ⓐ (f∘g)(−1)(f\circ g)(-1) ⓑ (g∘f)(1)(g\circ f)(1) ⓒ (g∘g)(1)(g\circ g)(1)

답 쓰고 채점
ⓐ
ⓑ
ⓒ
풀이 보기

(f∘g)(x)=f(g(x))(f\circ g)(x)=f(g(x)) 는 안쪽 함수의 값을 먼저 구한 뒤 바깥 함수에 넣어요.

  1. 1

    ⓐ g(−1)=3⋅1+2=5g(-1)=3\cdot1+2=5 이고 f(5)=2⋅125=250f(5)=2\cdot125=250 이에요.

  2. 2

    ⓑ f(1)=2⋅1=2f(1)=2\cdot1=2 이고 g(2)=3⋅4+2=14g(2)=3\cdot4+2=14 예요.

  3. 3

    ⓒ g(1)=3+2=5g(1)=3+2=5 이고 g(5)=3⋅25+2=77g(5)=3\cdot25+2=77 이에요.

  4. 4

    순서를 기억해요. ⓐ와 ⓑ는 같은 두 함수를 쓰지만 순서가 바뀌면 값이 250250 과 1414 로 달라요.

답

ⓐ 250250 ⓑ 1414 ⓒ 7777

자주 하는 실수

(f∘g)(x)(f\circ g)(x) 를 gg 에 먼저 넣지 않고 ff 에 먼저 넣는 실수가 많아요. 안쪽(오른쪽)에 있는 함수부터 계산해요.

원본 교재 풀이(영어)

ⓐ 250 ⓑ 14 ⓒ 77

한 번 더 — 비슷한 문제OpenStax Intermediate Algebra · 10.1절 · 1번우리말 번역

함수 f(x)=4x−5f(x)=4x-5 와 g(x)=2x+3g(x)=2x+3 에 대하여 ⓐ (f∘g)(x),(f\circ g)(x), ⓑ (g∘f)(x),(g\circ f)(x), ⓒ (f⋅g)(x)(f\cdot g)(x) 를 구하세요.

다 풀었으면 정답 확인

ⓐ

(f∘g)(x)(f\circ g)(x) 의 정의를 이용한다. 합성함수의 정의를 나타내는 그림으로, (f o g)(x)는 f(g(x))와 같다고 적혀 있다. 이 수학 표기는 한 함수의 결과에 다른 함수를 적용하는 방법을 설명한다.
흰 배경에 검은 글씨로 'g(x) 자리에 2x + 3을 대입한다'라는 글이 표시되어 있으며, '2x + 3'은 빨간 글씨로 강조되어 있다. 두 함수의 합성 (f o g)(x)를 나타내는 수학 표기로, 이는 다시 f(2x + 3)으로 표현되며 안쪽 함수 g(x)가 2x + 3임을 의미한다.
f(x) = 4x - 5일 때 f(2x + 3)을 구하는 수학 문제이다. 변수 대입을 나타내기 위해 '2x + 3'이 빨간색으로 강조되어 있고, 'f(x)'의 'x'와 '4x'도 빨간색으로 강조되어 있다. 두 함수 f와 g의 합성 (f o g)(x) = 4(2x + 3) - 5를 나타내는 수학 등식이다. 식 2x+3이 빨간색으로 강조되어 있다.
분배법칙을 적용한다. 두 함수의 합성 (f ∘ g)(x)가 식 8x + 12 - 5와 같음을 보여 주는 수학 등식이다. 이를 간단히 하면 (f ∘ g)(x) = 8x + 7이다.
간단히 한다. 합성함수의 식 (f o g)(x) = 8x + 7을 나타내는 그림이다. 여기서 'f'와 'g'는 함수이고 'o'는 그 합성을 뜻한다.

ⓑ

(f∘g)(x)(f\circ g)(x) 의 정의를 이용한다. 합성함수의 정의: (g o f)(x) = g(f(x)).
f(x) 자리에 4x - 5를 대입한다. 함수의 합성을 나타내는 그림으로, (g o f)(x)가 g(4x - 5)임을 보여 준다.
g(x) = 2x + 3일 때 g(4x - 5)를 구하세요. 함수의 합성 (g o f)(x) = 2(4x - 5) + 3을 나타내는 수학 등식으로, 4x - 5 부분이 빨간색으로 강조되어 있다.
분배법칙을 적용한다. 합성함수 (g o f)(x)가 8x - 10 + 3과 같음을 보여 주는 수학 등식이다.
간단히 한다. 두 함수의 합성 (g o f)(x)가 8x - 7과 같음을 나타내는 그림이다.

ⓐ와 ⓑ의 결과가 서로 다름에 주목한다.

ⓒ (f⋅g)(x)(f\cdot g)(x) 는 (f∘g)(x)(f\circ g)(x) 와 다름에 주목한다. ⓐ에서는 함수의 합성을 하였다. 이제 ⓒ에서는 함수를 합성하는 것이 아니라 곱한다.

정의를 이용한다: (f⋅g)(x).(f⋅g)(x)=f(x)⋅g(x)대입한다: f(x)=4x−5 그리고 g(x)=2x+3.(f⋅g)(x)=(4x−5)⋅(2x+3)곱한다.(f⋅g)(x)=8x2+2x−15\begin{array}{cccccc}\text{정의를 이용한다:}\,(f\cdot g)(x). & & & & & (f\cdot g)(x)=f(x)\cdot g(x) \\ \text{대입한다:}\,f(x)=4x-5\,\text{그리고}\,g(x)=2x+3. & & & & & (f\cdot g)(x)=(4x-5)\cdot (2x+3) \\ \text{곱한다.} & & & & & (f\cdot g)(x)=8{x}^{2}+2x-15\end{array}

이 문제로 이어서 풀기
# 합성함수와 역함수계산보통

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