합성함수의 성질 f∘g≠g∘f (교환법칙이 성립하지 않는다)

합성함수의 성질 f∘g≠g∘f (교환법칙이 성립하지 않는다)

작성일 2015.02.02댓글 1건
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  1) 사실 판단

 

개념원리 수학II 114쪽

 

'합성함수의 성질' (1)번은 아래와 같이 적혀있습니다.

 

f∘g≠g∘f

 

즉, '합성함수는 교환법칙이 성립하지 않는다'는 것입니다.

 

 

 

  2) 문제 제기

 

그러나 f나 g, 또는 f와 g가 항등함수일 경우에는 교환법칙이 성립합니다.

 

f=g인 경우에도 교환법칙은 성립합니다.

 

 

 

   3) 의견 표명

 

제 의견은 이렇습니다.

 

"f∘g≠g∘f 라는 합성함수의 성질에는 f=g와 항등함수라는 반례가 존재하므로

 

'단, f≠g 이며 둘은 항등함수가 아니다'라는 조건을 붙여야한다."

 

이를 비유하자면

 

'x의 제곱≥0' 에서 허수 i라는 반례가 존재하므로 '단, x는 실수'라는 조건을 붙이는 것과 같습니다.

(이 내용이 위와 비슷한 경우라고 필자는 주장합니다.)

 

이에 선생님께서는 오히려 '반례'를 언급하시며 위 조건을 붙일 필요가 없다고 말씀하셨습니다.

 

그럼에도 저는 여기서 반례가 왜 언급되는 것인지 이해가 가지 않습니다.

 

 

 

  4) 추가 내용

 

개념원리에 나온 합성함수의 성질 아래쪽을 보면 친절하게 [설명]까지 적혀있습니다.

 

설명에선 f(x) = 2x+3, g(x) = 4x-2 로 놓은 후

 

f∘g와 g∘f의 값이 다름으로써 f∘g≠g∘f를 증명하고 있습니다.

(물론, 이해를 돕기 위한 설명인지 아니면 위 내용을 증명한 것인지 확실하진 않습니다.)

 

그렇다면 f(x) = x, g(x) = 4x-2로 놓은 후

 

f∘g와 g∘f의 값이 같으면 합성함수의 성질은 f∘g=g∘f 입니까?

 

 

 

  5) 질문

 

(1) '단, f≠g 이며 둘은 항등함수가 아니다'라는 조건을 붙이지 않아도 됩니까? (Yes/No)

(2) (1)의 이유는 무엇입니까?

(3) [설명]의 방법으로 f∘g≠g∘f를 증명할 수 있습니까?

 

 

 

 

 

    내공 100 겁니다.


#합성함수의 성질 #합성함수의 연속 성질

profile_image 익명 작성일 -

우선 적을 것은

 

합성함수는 교환법칙이 성립하지 않는다는 맞는 말이고

f∘g≠g∘f 는 틀리다는 얘기입니다.

 

즉,

f∘g=g∘f 라고 해도 틀리고

f∘g≠g∘f 라고 해도 틀립니다.

( 4)부분에서의 답지의 예는 위의 것이 틀림을 밝히는 반례이고 질문자 분의 예는 아래의 것이 틀림을 밝히는 반례입니다.)

 

이런 경우도 있고 저런 경우도 있기 때문입니다.

따라서 합성함수는 교환법칙이 성립하지 않는다는 것은

'f∘g≠g∘f이다' 라고 하지 말고 'f∘g=g∘f 는 틀리다' 라고 해야 합니다.

모든 혼동은 이 잘못된 수식에서 생겨 났습니다.

 

이제 질문에 대한 직접적 답으로 갑니다.

(1) 위와 같이 수정하면 조건을 붙이지 않아도 되고, 수정하지 않고 처음 적힌대로라면 저것으로도 부족합니다. f(x) = 2x, g(x) = 3x의 경우를 보면 f≠g이고 항등함수 아니지만 합성하면 6x로 동일합니다. 즉, 교환해도 되는 예가 꽤 많습니다.

(2) 이건 별도로 설명할 필요 없을 듯 합니다.

(3) 위에도 적었지만 그것이 틀렸다는 것이 제 의견이므로 틀린 것을 증명할 수 없습니다.

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