수학을 시작하는 사람을 위하여
함수는 수학에서 아주 유용하다. 교과서의 문제 풀이에만 사용된다면 너무 억울하다. 그래서 실생활에서 함수를 이용하는 법을 한 가지 소개해 보겠다.
함수는 변수와 함수값으로 대변된다. 변수에 특정 숫자를 입력하면 계산된 함수값이 튀어나와야 한다. 아래 예에서 변수와 함수값을 정의해 보자.
서울역에서 KTX를 타야 하는데 기차의 출발 시각이 정해지면 집에서 몇 시에 나와야 하는가?
이런 일상의 문제를 함수로 간단하게 만들 수 있다. 변수는 KTX의 출발 시각이다. 함수값은 집에서 나와야 하는 시각이다. 우리 집에서 서울역 까지는 지하철과 버스 노선이 연결되어 있다. 지하철을 타고 중간에 내려 버스를 갈아타야 한다. 집을 나와 서울역에 도착하는데 걸리는 모든 시간을 계산해서 함수로 만들면 된다.
집 - 지하철역 : 10분
지하철 대기 시간 : 10분
지하철역 - 버스정류장 : 30분
버스 대기 시간 : 10분
버스정류장 - 서울역 : 20분
서울역 - KTX 승강장 : 10분
집 - KTX 승강장 : 90분
함수값 : f(x) = x - 90분 = x - 1시간 30분
변수 : x
여기서 함수값은 집에서 나오는 시각, 변수는 KTX 출발 시각이다.
KTX 출발 시각이 오전 10시일 때, 집에서 나와야 할 시각을 계산해 보자.
f(10) = 10 - 1시간 30분
= 8시 30분
이건 뭐 함수를 사용하고 말고 할 것도 없이 그냥 머릿속으로 계산하면 나오는 결과다. 하지만 우리가 머릿속으로 계산하는 메커니즘이 함수이다. 이 함수를 한번 만들어 두면 열차 시각이 몇 시든 집에서 나와야 하는 시각이 자동으로 계산되는 것이다.