함수 표기법
이 단원 전체를 탈선시키는 오독은 f(x)를 f 곱하기 x로 읽는 것입니다. 투입구가 있는 기계는 무엇과도 곱해질 수 없습니다. 그래서 설명보다 그림이 이깁니다.
마지막 업데이트
거의 모두가 f(x)를 만나면 f 곱하기 x로 읽습니다. 부주의가 아닙니다. 대수의 다른 모든 자리에서는 나란히 쓴 두 개가 실제로 곱해지고 있으니까요. 2x가 그렇습니다. a(b+c)도 그렇습니다.
그러니 해법은 경고가 아니라 다른 그림입니다. 수를 떨어뜨려 넣는 기계 말입니다.
입력을 감싼 괄호를 보세요. f(x)는 f 곱하기 x가 아닙니다. 기계의 이름과 거기에 넣은 것입니다.
이름이 먼저, 그다음이 넣은 것
f(3)을 "에프 삼"이 아니라 "3에서의 f"로 소리 내어 읽으세요. f는 기계의 이름이고 괄호는 들어간 것을 담고 있습니다. 아무것도 곱해지지 않습니다. 기계는 양이 아니니까요.
이 그림이 자리를 잡으면 표기법은 값을 합니다. 무엇이 들어가고 무엇이 나왔는지 두 사실을 한 기호에 기록하는데, 맨 y는 그러지 못합니다. y = 7은 출력을 알려 주지만, f(2) = 7은 출력과 그것을 만든 입력을 함께 알려 줍니다.
또 여러 함수가 부딪히지 않고 한 쪽에 살 수 있게 해 줍니다. f와 g가 함께 있을 때 f(2)와 g(2)는 분명하지만, y 두 개로는 그렇지 않습니다.
값 구하기: 괄호를 씌워 대입하기
f(3)을 구하려면 규칙 속의 모든 x를 3으로 바꾸되, 그 3을 괄호에 넣으세요.
f(x) = 2x + 1이라면:
f(3) = 2(3) + 1 = 7
양수일 때는 괄호가 유난스러워 보입니다. 입력이 음수가 되는 순간 유난스럽지 않게 됩니다.
f(-2) = 2(-2) + 1 = -3
괄호가 없으면 2 - 2 + 1이라고 써서 1이 나오는데, 그것은 아무것의 답도 아닙니다. 이 습관 하나가 이 단원의 부호 실수 대부분을 없애 줍니다.
입력이 수일 필요도 없습니다. 기계에 a + 1을 넣으면 f(a+1) = 2(a+1) + 1 = 2a + 3이 됩니다. 숫자 대신 덩어리로 한, 똑같은 대입입니다.
모든 값은 하나의 점입니다
기계에 입력을 몇 개 주고 짝을 적어 보세요.
| x | f(x) | 점으로 |
|---|---|---|
| -2 | -3 | (-2, -3) |
| 0 | 1 | (0, 1) |
| 3 | 7 | (3, 7) |
이 짝들은 좌표입니다. 그러니 함수의 출력은 하나의 그림이 됩니다.
그래서 f(x) = 2x + 1과 y = 2x + 1은 같은 직선을 그립니다. 같은 규칙이고, 함수 표기법은 입력의 이름을 놓지 않을 뿐입니다.
f(7)과 f(x) = 7은 정반대의 물음입니다
이 구별에서는 속도를 늦출 만합니다.
f(7)은 기계에 7을 건네고 무엇이 나오는지 묻습니다. 대입이고 한 줄이면 끝납니다.
f(x) = 7은 무언가가 7로 나왔다고 말하고 무엇이 들어갔는지 묻습니다. 이것은 풀어야 할 방정식입니다.
그러므로 f(4) = 9입니다. 앞으로 가는 것은 산수, 뒤로 가는 것은 대수이고, 표기는 양쪽에서 거의 똑같아 보입니다. 그래서 이 차이를 한 번쯤 분명히 이름 붙일 가치가 있습니다.
하나 풀어 보기
f(x) = 2x + 1일 때 f(-4)는 얼마일까요?
-3이나 9가 나왔다면 볼 곳은 괄호입니다. 입력은 2와 곱해야 하고, 2에 더하거나 2에서 빼는 것이 아닙니다.
곧 만나게 될 두 낱말
기계가 받아들이는 입력들의 모임이 정의역이고, 만들어 낼 수 있는 출력들의 모임이 치역입니다. 둘 다 보통 구간 표기법으로 쓰이고, 둘 다 기계 자체에 관한 물음이지 거기에 넣은 어떤 한 수에 관한 물음이 아닙니다.
자주 묻는 질문
- f(x)는 무슨 뜻인가요?
- f라는 이름의 함수에 x를 넣었을 때 나오는 값입니다. f는 기계에 붙은 이름표 같은 이름이고, 괄호는 넣는 것을 담습니다. f 곱하기 x가 아닙니다. 여기서 괄호는 '곱하기'가 아니라 '~에 적용된'이라는 뜻입니다.
- f(3)은 어떻게 구하나요?
- 규칙 속의 모든 x를 괄호를 씌운 3으로 바꾼 뒤 계산합니다. f(x) = 2x + 1이면 f(3) = 2(3) + 1 = 7입니다. 수에 괄호를 씌워 두는 습관이 음수 입력을 망치지 않게 해 줍니다. f(-2) = 2(-2) + 1 = -3인데, 괄호를 빼면 2 - 2 + 1이라고 쓰기 쉽습니다.
- 왜 y 대신 f(x)라고 쓰나요?
- 어떤 입력이 그 출력을 만들었는지 말해 주기 때문입니다. y로는 y = 5라고 쓸 수 있어도 그 5가 x = 2에서 왔다고는 못 씁니다. 함수 표기법에서는 f(2) = 5가 두 사실을 한 기호에 담습니다. 또 f, g, h처럼 여러 함수가 한 쪽에 있어도 출력이 헷갈리지 않습니다.
- f(x) = 7과 f(7)의 차이는 무엇인가요?
- 정반대의 물음입니다. f(7)은 기계에 7을 넣고 무엇이 나오는지 묻습니다. f(x) = 7은 무언가가 7로 나왔다고 말하고 무엇이 들어갔는지 묻습니다. 대입이 아니라 방정식을 푸는 일이지요. 이 둘을 뒤섞는 것이 이 단원에서 두 번째로 흔한 오류입니다.
- f와 x 말고 다른 글자를 써도 되나요?
- 됩니다. 그리고 쓰게 됩니다. 함수에는 f, g, h를, 입력에는 x를 쓰는 것이 관례이지만 글자에 달린 것은 없습니다. g(t) = 3t는 입력이 t인 함수 g를 뜻하고 똑같이 작동합니다. 응용 문제에서는 뜻이 있는 글자를 고릅니다. t초 뒤의 높이를 h(t)로 쓰는 식이지요.
이제 직접, 제대로 해 보세요
다른 사람의 풀이를 읽는 것과 직접 풀 수 있는 것은 다릅니다. Coddy 수학 코스는 모든 단계를 확인해 주는 보드에서 진행되므로, 지금 실력이 어디까지인지 분명히 드러납니다.
내 숫자로 직접 계산해 볼까요?
Equation Solver 계산기 열기