유리함수·무리함수의 극한값 구하기
분수식과 근호가 들어간 함수에서 x가 한 점으로 다가갈 때의 극한을 정리합니다. 직접대입이 되는 경우와 0/0 꼴을 인수분해·유리화로 푸는 경우를 구분하는 기준을 문제로 익힙니다.
이 단원에서 다루는 것
분수식 의 극한은 분모를 먼저 봅니다. 접근하는 점 에서 분모 가 이 아니면 그냥 대입합니다. 분모가 이 되는 경우만 따로 생각하면 됩니다.
| 에서 분모·분자의 상태 | 해야 할 일 |
|---|---|
| 분모 | 대입 |
| 분모 , 분자 ( 꼴) | 인수분해해 를 약분, 무리식이면 유리화 |
| 분모 , 분자 | 한없이 커지거나 작아지므로 극한값이 존재하지 않음(발산) |
꼴은 “값이 정해지지 않았다”는 뜻일 뿐 극한이 없다는 뜻이 아닙니다. 약분하면 라는 구멍 하나가 사라지고, 그 자리를 향하는 값이 극한값이 됩니다.
쉽게 말하면 — 도로에 구멍이 하나 뚫려 있어도 그 바로 옆까지는 걸어갈 수 있습니다. 극한은 구멍 자리에 도착했는지가 아니라, 구멍을 향해 가는 길이 어디서 끝나는지를 묻습니다.
누구나 풀 수 있어요이 단원은 3단계로 가려서 풉니다. 문제별 단계는 아래 글마다 따로 있습니다.
- 분모에 를 넣어 이 아닌지, 루트 안이 보다 큰지 봅니다. 이상이 없으면 식 전체에 를 넣습니다.
- 위아래가 모두 ()이면 약분할 를 찾습니다. 루트가 없으면 위아래를 쪼개고, 루트가 있으면 켤레식을 곱한 뒤 를 지우고 남은 식에 를 넣습니다.
- 위가 이 아니고 분모만 이면 극한값은 존재하지 않고 발산합니다. 왼쪽과 오른쪽의 부호를 따로 구해 양쪽 모두 인지, 양쪽 모두 인지, 서로 다른 방향인지 구분합니다.
※ (는 실수)이고 위아래가 다항식 또는 한 번의 유리화로 약분되는 루트식이며, 루트 안에 를 넣은 값이 모두 보다 큰 기본형입니다. 극한값이 주어진 문제는 아래 글의 문제 해설을 보세요.
학습 순서
- 분모가 이 되지 않는 점에서 대입으로 해결되는 기본형부터 확인합니다.
- 분자·분모가 모두 이 되는 꼴을 인수분해로 해결합니다.
- 근호가 있는 식은 분자(또는 분모)를 유리화해 을 없앱니다.
- 분모가 완전제곱식 등으로 이 되고 분자는 이 아닌 경우에 극한값이 존재하지 않는 이유를 정리합니다.
자주 하는 실수
- 을 보고 “극한이 없다”고 결론 내리는 것. 인수분해·유리화로 형태를 바꾼 뒤 다시 판단해야 합니다.
- 약분할 때 임을 잊는 것. 는 인 값들만 보기 때문에 로 약분해도 됩니다.
- 유리화 후 부호를 틀리는 것. 켤레식을 곱할 때 분모와 분자에 같은 식을 곱했는지 한 번 더 확인하세요.