절댓값 안의 식이 0이 아닌 점에서는 부호를 정해 벗기고 대입하며, x가 한없이 커지거나 작아질 때는 안의 식의 부호가 굳어 절댓값이 풀립니다. 대입, p+q/|x-r| 꼴, 분자에 절댓값이 있는 분수식의 양쪽 끝 극한까지 한 편에서 익힙니다.
· 수정 2026. 10. 28.
핵심 개념
1. 절댓값은 안의 식의 부호만 정하면 풀린다
∣t∣={t−t(t≥0)(t<0)
절댓값 문제의 모든 계산은 “안의 식이 지금 양수인가 음수인가”를 먼저 정하는 일에서 시작한다. 부호만 정해지면 ∣t∣는 t 또는 −t라는 평범한 식이 되고, 그 뒤는 지금까지 배운 극한 계산이다.
쉽게 말하면 — 절댓값은 “음수이면 부호를 뒤집어서 양수로 만드는 장치”입니다. 안의 값이 음수인지만 확인하면 뒤집을지 말지가 정해집니다.
2. 극한을 구하는 점에서 안의 식이 0이 아니면 부호가 고정된다
안의 식 h(x)가 다항식처럼 x=a를 대입한 값이 곧 극한값인 식이라고 하자. h(a)=0이면 x가 a에 한없이 가까워질 때 h(x)는 h(a)에 한없이 가까워진다. 0이 아닌 수에 가까워지는 값은 그 수와 부호가 같으므로, a 근처에서 h(x)의 부호는 h(a)의 부호로 굳는다.
h(a)>0이면 ∣h(x)∣=h(x)
h(a)<0이면 ∣h(x)∣=−h(x)
그러면 절댓값이 사라진 식에 x=a를 넣는 직접대입이 된다. 결국 x→alim∣h(x)∣=∣h(a)∣이다. 예를 들어 x→−3lim∣x−1∣에서 x−1은 −3 근처에서 −4에 가까운 음수이므로 ∣x−1∣=−(x−1)이고, 극한값은 −(−3−1)=4이다.
안의 식이 a에서 0이 되면 부호가 좌우에서 갈릴 수 있어 이 방법을 쓸 수 없다. 그 경우는 이어지는 글에서 따로 다룬다.
쉽게 말하면 — 목적지에서 안의 식이 0이 아니라면, 목적지 근처 길 전체가 같은 부호입니다. 절댓값은 그 부호대로 한 번만 풀면 되고, 값을 넣는 일만 남습니다.
3. 무한대로 가면 안의 일차식의 부호가 한쪽으로 굳는다
일차식 x−p는 x가 충분히 크면 양수, 충분히 작으면 음수이다.
x→∞:∣x−p∣=x−p,x→−∞:∣x−p∣=−(x−p)
x→−∞에서 ∣x∣=x라고 쓰는 것이 가장 흔한 실수이다. x가 음수일 때 ∣x∣=−x이다. ax+b처럼 계수가 있는 일차식이면 x→∞일 때의 부호는 a의 부호를 따르고, x→−∞일 때는 그 반대이다.
쉽게 말하면 — 먼 오른쪽 끝에서는 x가 무조건 양수 쪽, 먼 왼쪽 끝에서는 무조건 음수 쪽입니다. “어느 쪽 끝으로 가는가”가 곧 절댓값 안의 부호입니다.
4. 분모가 절댓값인 상수 더하기 분수 꼴은 양쪽 끝에서 극한이 같다
c=0이라 하자. ∣x−p∣는 x와 p 사이의 거리이므로 x→∞든 x→−∞든 한없이 커진다. 분모가 한없이 커지는 분수는 0으로 가므로
x→∞lim(q+∣x−p∣c)=x→−∞lim(q+∣x−p∣c)=q
이다. p는 점근선의 위치만 옮길 뿐 무한대에서의 극한에는 관여하지 않는다. 이 꼴은 분모가 항상 양수라서 왼쪽·오른쪽 끝을 따로 계산할 필요가 없다.
∣x∣의 x를 x−p로 바꾸면 그래프 전체가 오른쪽으로 p만큼 이동해 점근선이 x=p로 옮겨가지만, x가 오른쪽으로 멀어지든(x→∞) 왼쪽으로 멀어지든(x→−∞) 곡선이 y=q에 한없이 가까워진다는 결론은 그대로입니다.
쉽게 말하면 — p가 어디에 있든, x가 그 지점을 한참 지나 저 멀리 가버렸다면 출발점의 정확한 위치는 더 이상 중요하지 않습니다. 거리는 늘어나기만 하니 분수는 사라지고 상수 q만 남습니다.
5. 분자에 절댓값이 있으면 양쪽 끝의 극한은 크기가 같고 부호가 반대이다
cx+d∣ax+b∣(a=0, c=0)에서는 앞서 무한대에서의 극한에서 배운 대로 분자와 분모를 x로 나누어 최고차항의 계수를 비교한다. 절댓값이 풀린 분자는 일차식이므로 일차식 나누기 일차식의 극한과 같다.
x→∞에서는 ∣ax+b∣≈∣a∣x이고, x→−∞에서는 ∣ax+b∣≈−∣a∣x이기 때문이다. 분자에 절댓값과 다른 항이 섞인 x−23x+∣x∣ 같은 식은 먼저 끝마다 절댓값을 풀어 분자를 한 일차식으로 정리한 뒤 계수를 비교한다.
빠른 확인법이 있다. 분자의 절댓값은 항상 0 이상이므로 극한값의 부호는 분모의 부호가 정한다. 분모 cx+d의 부호는 x→∞일 때 c의 부호를 따르고 x→−∞일 때 그 반대이다. 그래서 c>0이면 오른쪽 끝의 극한이 양수, 왼쪽 끝의 극한이 음수이고, c<0이면 그 반대이다.
쉽게 말하면 — 절댓값을 쓴 분자는 “항상 위쪽에 놓인 값”입니다. 분모가 양수인 쪽 끝에서는 위로, 분모가 음수인 쪽 끝에서는 아래로 붙으니 양쪽 끝 높이가 +와 −로 갈립니다.
정리: 절댓값 안의 부호가 정해지는 극한을 구할 때
극한을 구하는 점(x→a)이면 안의 식이 a에서 0이 아닌지 확인하고, 부호대로 벗겨 대입한다.
무한대이면 x→∞는 양수 쪽, x→−∞는 음수 쪽으로 안의 식의 부호를 정해 절댓값을 푼다.
분자가 상수이고 분모가 ∣x−p∣인 분수는 양쪽 끝에서 모두 0으로 간다. 분자 전체가 일차식 하나의 절댓값이면 양쪽 끝 극한은 크기가 같고 부호가 반대이며, 다른 항이 섞여 있으면 끝마다 절댓값을 풀어 계수를 비교한다.
누구나 풀 수 있어요기본형은 2단계로 풉니다. 응용형은 아래 문제 해설의 “단계별로 풀어 보기”에서 안내합니다.
절댓값 안의 식에 a를 넣어 부호만 봅니다. 양수이면 그냥 벗기고, 음수이면 부호를 뒤집어 벗깁니다.
벗긴 식의 x 자리에 a를 넣습니다.
※ x→a(a는 실수)이고, 절댓값 안이 다항식 P(x)이며 P(a)=0이고, 벗긴 식에 a를 바로 넣을 수 있는(분모가 0이 되지 않는) 기본형입니다. 그 밖의 형태와 무한대로 가는 극한은 아래 문제 해설을 보세요.
유제
문제 1 · 기본
함수 g(x)=∣x−1∣2+x에 대하여 x→−3limg(x)의 값을 구하시오.
정답과 해설 보기
정답 −25
■ 정석 풀이
누구나 풀 수 있어요4단계만 따라오세요. 왜 그런지는 아래 정석 풀이에서 천천히 보면 됩니다.
절댓값 안의 식 x−1에 x=−3을 넣어 부호만 봅니다. −3−1=−4로 음수입니다.
음수 쪽이므로 절댓값을 벗길 때 부호를 뒤집습니다. ∣x−1∣=−(x−1)=1−x
식의 x 자리마다 −3을 넣습니다. 1−(−3)2+(−3)=42−3
계산합니다. 21−3=−25 → 정답 −25
※ 절댓값 안에 넣은 값이 0이 아닐 때만 이렇게 하세요. 0이 나오면 왼쪽과 오른쪽을 나눠서 풀어야 합니다.
자세한 풀이 보기
x→−3이므로 안의 식 x−1은 −4에 한없이 가까워진다. −4=0이므로 −3 근처에서 x−1은 음수이고
∣x−1∣=−(x−1)=1−x
이다. 따라서 x가 −3 근처일 때
g(x)=1−x2+x
이고, 분모 1−x는 4에 가까워 0이 아니므로 x=−3을 그대로 대입한다.
x→−3limg(x)=1−(−3)2+(−3)=21−3=−25x가 −3보다 작은 쪽·큰 쪽 어디서 다가가도, 곡선 위의 점은 (−3,−25)로 다가갑니다 (−4≤x≤−2 구간을 확대한 그림)
■ 관련 개념 및 공식
관련 개념 및 공식 보기
핵심 개념 1번·2번: 안의 식 x−1은 다항식이라 x=−3을 대입한 값이 극한값이다. 그 값이 0이 아니면 −3 근처에서 안의 식의 부호는 고정된다.
쉽게 말하면 — ∣x−1∣에서 x가 −3 근처라면 x−1은 −4 근처의 음수입니다. 음수의 절댓값은 부호를 뒤집은 것이니, 그대로 1−x로 쓰고 값을 넣으면 됩니다.
■ 직관적 통찰 및 비법
가장 흔한 실수는 ∣−4∣를 계산할 때 부호를 정리하지 않고 −4를 그대로 분모에 써버리는 것이다. 그러면 −42−3=−27가 되어 틀린다. 절댓값 기호는 “안의 값이 음수면 마이너스를 붙여 양수로 뒤집어라”라는 신호일 뿐이다.
절댓값 안의 값을 먼저 숫자로 확정한 뒤에 절댓값을 벗기는 순서를 지키면, 식이 아무리 복잡해져도 이 함정에 걸리지 않는다. 이 순서는 뒤의 문제들에서도 그대로 쓰인다.
다음 문제
문제 2 · 기본
함수 f(x)=∣x+2∣3−1에 대하여 x→−∞limf(x)의 값은?
①−4
②−2
③−1
④0
⑤ 극한값은 존재하지 않는다.
정답과 해설 보기
정답 ③
■ 정석 풀이
누구나 풀 수 있어요3단계만 따라오세요. 왜 그런지는 아래 정석 풀이에서 천천히 보면 됩니다.
x가 한없이 작아지면 ∣x+2∣는 한없이 커지는 수가 됩니다.
3을 한없이 큰 수로 나누면 0이 됩니다. ∣x+2∣3→0
−1만 남습니다. 0−1=−1 → 정답 ③
※ x가 한없이 커지거나 작아져서 분모가 한없이 커질 때만 이렇게 하세요.
자세한 풀이 보기
x→−∞이면 x가 −2로부터 얼마나 떨어져 있는지를 나타내는 ∣x+2∣의 값이 한없이 커진다.
x→−∞lim∣x+2∣=∞
분모가 한없이 커지므로
x→−∞lim∣x+2∣3=0x가 음의 방향으로 한없이 작아지면(x→−∞), 왼쪽 곡선은 점근선 y=−1에 한없이 가까워집니다.
따라서
x→−∞limf(x)=x→−∞lim(∣x+2∣3−1)=0−1=−1
이다.
■ 관련 개념 및 공식
관련 개념 및 공식 보기
핵심 개념 3번·4번: 이 문제에 쓰이는 관계는 다음과 같다.
x→∞lim(q+∣x−p∣c)=x→−∞lim(q+∣x−p∣c)=q
이 문제는 p=−2, q=−1, c=3인 경우이다. x→−∞라는 방향 자체는 ∣x−(−2)∣=∣x+2∣가 한없이 커진다는 결론에 영향을 주지 못하므로, 곧바로 ∣x+2∣3→0을 적용하면 된다.
쉽게 말하면 — 절댓값 기호가 있으면 분모는 항상 0 이상이면서 한없이 커지기만 합니다. 부호를 따로 신경 쓸 필요 없이 “분모가 커지면 분수는 사라진다”는 사실 하나만 적용하면 됩니다.
■ 직관적 통찰 및 비법
점근선이 원점이 아니라 x=−2로 옮겨져 있는 걸 보고 계산이 복잡해질 거라 지레짐작하지 말 것. x→−∞는 “−2를 한참 지나 저 멀리 왼쪽으로 가버린 상태”를 묻는 것이므로, −2라는 출발점의 정확한 위치는 더 이상 문제가 되지 않는다.
결국 이 문제도 “분모가 무한히 커지는 항은 사라지고 상수 q만 남는다”는 가장 단순한 패턴 하나로 귀결된다. 절댓값 안의 상수는 그래프를 옆으로 밀어 놓을 뿐, 무한대에서의 극한값 자체를 바꾸지 못한다.
다음 문제
문제 3 · 응용
함수 f(x)=a+∣x∣b (a, b는 상수, b>0)에 대하여
x→∞limf(x)+x→−∞limf(x)=8
이고 f(2)=7일 때, a+b의 값을 구하시오.
정답과 해설 보기
정답 10
■ 정석 풀이
단계별로 풀어 보기5단계로 나눠 풀어 봅니다. 각 단계의 이유는 정석 풀이에서 확인하세요.
x가 한없이 커져도 작아져도 ∣x∣b는 0으로 가므로, 두 극한 모두 a입니다.
조건에 넣습니다. a+a=8이므로 a=4
f(2)=7에 a=4, x=2를 넣습니다. 4+2b=7
풉니다. 2b=3이므로 b=6
더합니다. a+b=4+6=10
자세한 풀이 보기
(i) 극한 조건으로 a 구하기
x→∞이든 x→−∞이든 ∣x∣는 똑같이 한없이 커지므로, ∣x∣b→0은 방향에 관계없이 항상 성립한다. 따라서
x→∞limf(x)=x→−∞limf(x)=a
이고, 문제의 조건은
a+a=8⟹2a=8⟹a=4
(ii) 함숫값 조건으로 b 구하기
a=4를 대입하면 f(x)=4+∣x∣b이고, f(2)=7이므로
f(2)=4+2b=7⟹2b=3⟹b=6오른쪽으로 가도(x→∞) 왼쪽으로 가도(x→−∞), 곡선은 똑같이 y=4에 한없이 가까워져야 합니다.
(iii) 답 구하기
a+b=4+6=10
■ 관련 개념 및 공식
관련 개념 및 공식 보기
핵심 개념 4번: 이 문제에 쓰이는 관계는 다음과 같다.
x→∞lim(a+∣x∣b)=x→−∞lim(a+∣x∣b)=a
실수 x가 어떤 방향으로 한없이 멀어지더라도 ∣x∣는 항상 양의 무한대로 발산한다. 그래서 x→∞일 때의 극한값과 x→−∞일 때의 극한값이 애초에 서로 같은 a로 정해져 있으므로, “두 극한의 합이 8”이라는 조건은 사실상 2a=8이라는 하나의 식일 뿐이다. a가 정해진 뒤에는, 극한 조건만으로는 알 수 없는 b를 구하기 위해 구체적인 함숫값 f(2)=7이라는 별도의 조건이 필요하다.
쉽게 말하면 — 극한 조건은 상수항 a 하나만 알려주는 창문이고, 함숫값 조건은 b까지 포함한 식 전체를 들여다보는 창문입니다. 미지수가 두 개면 서로 다른 종류의 창문이 하나씩 필요합니다.
■ 직관적 통찰 및 비법
가장 흔한 실수는 x→−∞라는 조건을 보고 반사적으로 부호를 신경 써서 ∣x∣b를 음수로 계산하려는 것이다. 하지만 분모가 ∣x∣인 이상 부호는 애초에 존재하지 않는다 — ∣x∣는 절대 음수가 될 수 없다는 사실 하나만 기억하면 방향에 대한 고민 자체가 사라진다.
그래서 이 문제처럼 두 극한의 합을 물어봐도, 사실은 “같은 값 a를 두 번 더한 것”임을 알아채면 2a=8이라는 식 하나로 곧장 넘어갈 수 있다. “p+∣x∣q 꼴에서는 x→∞와 x→−∞를 따로 계산할 필요가 없다”는 것이 이 문제 전체를 관통하는 지름길이다.
다음 문제
문제 4 · 응용
함수 f(x)=∣x−p∣2+q (p, q는 상수, p>3)에 대하여
x→∞limf(x)=5
이고 f(3)=7일 때, p+q의 값을 구하시오.
정답과 해설 보기
정답 9
■ 정석 풀이
단계별로 풀어 보기6단계로 나눠 풀어 봅니다. 각 단계의 이유는 정석 풀이에서 확인하세요.
x가 한없이 커지면 ∣x−p∣2가 0으로 가므로, 극한은 q입니다. 조건에서 q=5
f(3)=7에 q=5, x=3을 넣습니다. ∣3−p∣2+5=7
정리합니다. ∣3−p∣2=2이므로 ∣3−p∣=1
절댓값을 풉니다. 3−p=1 또는 3−p=−1이므로 p=2 또는 p=4
조건 p>3에 맞는 것은 p=4입니다.
더합니다. p+q=4+5=9
자세한 풀이 보기
(i) 극한 조건으로 q 구하기
x→∞이면 ∣x−p∣는 한없이 커지므로 ∣x−p∣2→0이다. 따라서
x→∞limf(x)=0+q=q
이고, 조건 x→∞limf(x)=5로부터
q=5
(ii) 함숫값 조건으로 p 구하기
q=5를 대입하면 f(x)=∣x−p∣2+5이고, f(3)=7이므로
∣3−p∣2+5=7⟹∣3−p∣2=2⟹∣3−p∣=1
이를 풀면 p=2 또는 p=4인데, 조건 p>3을 만족하는 값은
p=4
뿐이다.
x가 한없이 커지면(x→∞) 오른쪽 곡선은 점근선 y=5에 다가가고, 그 위의 한 점 (3,7)은 극한과 무관하게 함숫값 조건으로 따로 결정됩니다.
(iii) 답 구하기
p+q=4+5=9
■ 관련 개념 및 공식
관련 개념 및 공식 보기
핵심 개념 4번: 이 문제에 쓰이는 관계는 다음과 같다.
x→∞lim(∣x−p∣c+q)=q(c=0,p는임의의상수)
무한대에서의 극한 조건은 p의 값과 무관하게 오직 상수항 q만 결정해 준다 — p가 얼마든 x→∞일 때 ∣x−p∣c→0이라는 결론은 똑같기 때문이다. 그래서 p를 구하려면 극한 조건이 아니라 함숫값이라는 별도의 조건이 필요하고, ∣3−p∣=1처럼 절댓값 방정식은 대개 해가 두 개 나오므로 문제에서 준 부등식 조건(p>3)으로 하나를 걸러내야 한다.
쉽게 말하면 — 극한 조건은 “그래프가 결국 어떤 높이로 수렴하는가”만 알려줄 뿐, “점근선이 정확히 어디 있는가”는 알려주지 않습니다. 점근선의 위치를 알아내려면 실제로 곡선 위의 한 점(함숫값)을 찍어봐야 하고, 절댓값 때문에 후보가 두 개로 갈리면 문제의 범위 조건으로 하나를 골라내야 합니다.
■ 직관적 통찰 및 비법
이 문제에서 가장 헷갈리는 지점은 x→∞limf(x)=5라는 조건 하나로 p까지 구할 수 있을 거라고 기대하는 것이다. 하지만 무한대에서의 극한은 “p 근처에서 무슨 일이 있었는지”를 전부 잊어버린 값이다 — p가 4든 400이든 x→∞일 때의 극한값은 똑같이 q이므로, 극한 조건만으로는 p의 정체를 알아낼 도리가 없다.
그래서 p를 찾아내려면 반드시 “가까운 곳에서의 정보”인 함숫값이 필요하다는 것이 이 문제의 핵심 통찰이다. 극한 조건은 “멀리서 본 모습”을, 함숫값 조건은 “가까이서 찍은 한 점”을 알려준다 — p를 구하려면 극한 조건과는 다른 종류의 정보(함숫값)가 하나 더 있어야 답이 정해진다.
다음 문제
문제 5 · 응용
함수 f(x)=x+3∣2x−1∣에 대하여
x→∞limf(x)−x→−∞limf(x)
의 값은?
①−4
②0
③2
④4
⑤6
정답과 해설 보기
정답 ④
■ 정석 풀이
단계별로 풀어 보기5단계로 나눠 풀어 봅니다. 각 단계의 이유는 정석 풀이에서 확인하세요.
x가 한없이 커질 때는 2x−1이 양수이므로 절댓값을 그냥 벗깁니다. x+32x−1
위아래에서 x 바로 앞의 숫자만 봅니다. 위는 2, 아래는 1이므로 극한은 12=2
x가 한없이 작아질 때는 2x−1이 음수이므로 부호를 뒤집어 벗깁니다. x+3−2x+1
위아래에서 x 바로 앞의 숫자만 봅니다. 위는 −2, 아래는 1이므로 극한은 −2
문제대로 뺍니다. 2−(−2)=4 → 정답 ④
※ x가 한없이 커지거나 작아지는 극한(x→∞, x→−∞)이고, 위아래가 모두 x가 한 번씩만 곱해진 식(일차식)일 때만 “x 앞 숫자끼리 나누기”를 쓰세요. x→a처럼 한 점으로 가는 극한에는 쓰지 마세요.
자세한 풀이 보기
(i) x→∞에서 구하기
x가 충분히 크면 2x−1>0이므로 ∣2x−1∣=2x−1이다. 분자와 분모를 x로 나누면
x→∞limx+32x−1=x→∞lim1+x32−x1=2
(ii) x→−∞에서 구하기
x가 충분히 작으면 2x−1<0이므로 ∣2x−1∣=−(2x−1)=−2x+1이다.
x→−∞limx+3−2x+1=x→−∞lim1+x3−2+x1=−2
(iii) 차 구하기
x→∞limf(x)−x→−∞limf(x)=2−(−2)=4x→∞일 때는 y=2에, x→−∞일 때는 y=−2에 가까워집니다. 분자가 절댓값이라 항상 0 이상이므로, 곡선이 x축 위에 있는지 아래에 있는지는 분모 x+3의 부호가 정합니다.