'직선의 방정식'의 개념을 설명해줘

1️⃣ 핵심 개념

  • 직선의 방정식은 좌표평면 위에 직선을 나타내는 수학식이야.

  • 가장 기본적인 직선의 방정식은 x=px = p 또는 y=qy = q 형태인데, 여기서 pp, qq00이 아닌 상수야.

  • x=px = pxx가 항상 pp인 점들을 연결한 직선으로, 점 (p,0)(p, 0)을 지나고 yy축에 평행한(xx축에 수직인) 직선이야.

  • y=qy = qyy가 항상 qq인 점들을 연결한 직선으로, 점 (0,q)(0, q)을 지나고 xx축에 평행한(yy축에 수직인) 직선이야.

  • 참고로 일차방정식 x=0x=0의 그래프는 yy축, 일차방정식 y=0y=0의 그래프는 xx축과 일치해.
    일차함수와 일차방정식의 관계02.png

  • 좀 더 일반적인 직선의 방정식은 ax+by+c=0ax + by + c = 0 꼴인데, 여기서 aa, bb, cc는 상수이고, a0a \neq 0, b0b \neq 0야.

  • 이 방정식의 해, 즉 xxyy의 값은 무수히 많고, 이 해들을 좌표평면 위에 모두 찍으면 하나의 직선이 돼.


2️⃣ 개념 더 알아보기

  • 직선의 방정식을 이해하려면 먼저 좌표평면과 점의 개념을 알아야 해. 좌표평면은 가로축 xx와 세로축 yy가 만나는 평면이고, 점은 이 평면 위의 위치를 (x,y)(x, y)로 나타내.
  • x=px = p인 직선은 xx좌표가 항상 pp이므로, yy값은 어떤 수든 가능해. 그래서 이 직선은 xx축과 평행하지 않고, yy축과 평행해.
  • 마찬가지로 y=qy = q인 직선은 yy좌표가 항상 qq라서, xx값은 모든 실수 범위에 걸쳐 있어 xx축에 평행한 직선이야.
  • 일반적인 직선의 방정식 ax+by+c=0ax + by + c = 0xxyy가 함께 바뀌면서 만족하는 무수히 많은 점의 집합이야.
  • 이 방정식에서 aabb가 둘 다 00이 아니기 때문에, xxyy가 서로 관련되어 있어.
  • 이때 방정식을 yy에 대해 정리하면 y=abxcby = \dfrac{-a}{b}x - \dfrac{c}{b}가 되는데, 여기서 ab\dfrac{-a}{b}는 직선의 기울기, cb-\dfrac{c}{b}yy절편이 돼.
  • 이렇게 직선의 방정식은 좌표평면 위에서 일정한 규칙에 따라 점들을 모은 결과로 직선을 만든다는 걸 알 수 있어.😊

3️⃣ 예제 살펴보기

  • 예를 들어, x=3x = 3이라는 방정식을 생각해 보자. 이때 모든 점은 xx좌표가 33으로 고정돼.
  • 따라서 점 (3,0)(3, 0), (3,1)(3, 1), (3,2)(3, -2) 등 여러 점을 찍으면 yy축에 평행한 직선이 만들어져. 일차함수와 일차방정식의 관계03.png
  • 또 다른 예로 y=2y = -2를 보자. 이 방정식은 yy가 항상 2-2라는 뜻이니, (0,2)(0, -2), (1,2)(1, -2), (3,2)(-3, -2) 같은 점들이 xx축에 평행한 직선을 이뤄.
    일차함수와 일차방정식의 관계04.png
  • 이제 2x+3y6=02x + 3y - 6 = 0이라는 방정식을 살펴보자.
  • 이걸 yy에 대해 정리하면, 3y=2x+63y = -2x + 6이므로 y=23x+2y = \dfrac{-2}{3}x + 2가 돼.
  • 이 식은 기울기가 23-\dfrac{2}{3}, yy절편이 22인 직선이야.
  • 따라서 점 (0,2)(0, 2), (3,0)(3, 0) 등을 지나면서 기울기에 따라 경사가 있는 직선을 그릴 수 있어. 일차함수와 일차방정식의 관계05.png

직선의 방정식에서 aabb가 0이면 그래프는 어떻게 될까?
x=px = py=qy = q 직선이 만나는 점의 좌표는 무엇일까?
직선의 방정식을 이용해 실생활에서 직선을 나타낼 수 있는 예는 무엇일까?

이어서 질문하기

  • '개념(익히기)' 풀기 Enter

  • '직선의 방정식'의 특성에 대해 조금 더 자세히 설명해줘

  • 직선의 방정식에서 aabb가 0이면 그래프는 어떻게 될까?

  • x=px = py=qy = q 직선이 만나는 점의 좌표는 무엇일까?

  • 직선의 방정식을 이용해 실생활에서 직선을 나타낼 수 있는 예는 무엇일까?

  • favicon[EBS 수학의 답] 일차함수와 일차방정식 - 일차함수와 일차방정식의 관계(직선의 방정식)