점기울기형 계산기
계산 결과
점-기울기 꼴
- 기울기-절편 꼴
- y = 2x + 1
- y절편
- 1.000000
점기울기형 계산기는 직선 위의 한 점과 그 직선의 기울기를 알 때 직선의 방정식을 세웁니다. 답은 두 가지 모양으로 나옵니다. 점-기울기 꼴은 그 점을 처음 넣은 숫자 그대로 눈에 보이게 남기고, 기울기-절편 꼴은 그것을 전개해서 y절편을 바로 읽을 수 있게 합니다. 기본값은 기울기 2가 점 (1, 3)을 지나는 경우이고, y - 3 = 2(x - 1)이 나오며 정리하면 y = 2x + 1입니다. 이 직선에 대해 알아야 할 것은 첫 번째 모양에 이미 다 보입니다. 기울기는 앞에 붙은 수이고, 점의 좌표는 입력한 자리에 그대로 앉아 있습니다. 분수 기울기도 정당한 입력이고 반올림하지 않고 분수로 적습니다. 방정식은 근삿값이 아니라 정확한 대상이고, 소수로 적으면 그 수의 여러 표기 중 하나가 될 뿐이기 때문입니다.
기울기와 점 열 쌍, 그리고 그것이 만드는 식
| 기울기 | x₁ | y₁ | 점-기울기 꼴 |
|---|---|---|---|
| 2 | 1 | 3 | y - 3 = 2(x - 1) |
| 1 | 0 | 0 | y = x |
| 1 | 5 | 0 | y = (x - 5) |
| -1 | 2 | 5 | y - 5 = -(x - 2) |
| -1 | 0 | 4 | y - 4 = -x |
| 0 | 1 | 3 | y - 3 = 0 |
| 0.5 | 4 | 1 | y - 1 = (1/2)(x - 4) |
| 3 | 0 | -2 | y + 2 = 3x |
| -2 | -1 | -3 | y + 3 = -2(x + 1) |
| 4 | 2 | 2 | y - 2 = 4(x - 2) |
줄마다 기울기와 점 하나를 받아 나오는 식을 보여 줍니다. 줄들은 임의로 고른 것이 아니라 적는 관례를 훑도록 골랐습니다. 읽는 사람이 맞춰 보는 것이 바로 그 관례이기 때문입니다. 둘째 줄은 두 좌표가 모두 0이라 괄호가 통째로 사라지고, 셋째 줄은 높이가 0이라 왼쪽이 y만 남습니다. 여섯째 줄은 기울기가 0이라 오른쪽에 0을 그대로 적습니다. 일곱째 줄은 분수 기울기를 가져 괄호가 붙고, 아홉째 줄은 좌표가 음수라 두 부호가 한꺼번에 뒤집힙니다. 이 줄들이야말로 손으로 적은 답이 틀리는 자리들이고, 둘째 줄과 아홉째 줄을 나란히 놓고 볼 만하게 만드는 것이 좌표의 부호입니다. 모든 칸이 수이거나 표기이므로 이 표는 사이트가 서비스하는 모든 언어에서 같습니다.
공식
y − y₁ = m(x − x₁) 기울기-절편 꼴: y = mx + (y₁ − m·x₁)
- m
- 기울기, 직선이 얼마나 가파르게 오르내리는지를 부호 있는 수로 나타낸 것입니다. 오른쪽 괄호 앞의 계수이고, 식을 정리하면 x의 계수가 됩니다. 기울기가 0이면 수평인 직선이 되는데, 그때 이 계산기는 아무것도 곱하지 않은 괄호 대신 그냥 0을 적습니다
- x₁, y₁
- 알고 있는 그 한 점입니다. 여기서는 하나면 충분합니다. 기울기가 방향을 정하고 점이 위치를 정하며, 둘이 합쳐져 직선이 하나로 정해집니다. 아래첨자는 목록의 번호가 아니라 공식이 쓰는 이름입니다. 이 페이지에는 두 번째 점이 없습니다
- y절편
- 직선이 y축과 만나는 곳이며, 식을 정리하고 남은 상수입니다. 같은 세 입력에서 나옵니다. 직선이 주어진 점을 지나므로 x가 0일 때의 높이는, 그 점에 이르기까지 기울기가 만들어 냈을 상승분을 그 점의 높이에서 되돌린 값입니다
- x, y
- 식이 묶어 주는 두 변수입니다. 어느 쪽에도 값이 정해지지 않습니다. 답이 직선 위의 모든 점에 한꺼번에 적용되는 규칙이라서, 주된 읽기가 숫자 하나가 아니라 글인 것입니다
가파름과 지나는 점 하나를 알 때 직선을 식으로 적을 때 씁니다. 비율과 시작값에서, 알려진 위치에서의 접선의 기울기에서, 또는 두 점 사이의 기울기를 먼저 구해 놓은 뒤에 씁니다. 두 점에서 기울기로 가는 반대 방향은 기울기 페이지의 일이고, 완성된 식으로 직선 위 더 먼 곳의 값을 예측하는 것은 보간 페이지의 일입니다.
계산 예시
기울기 2가 (1, 3)을 지나는 경우
- 기울기와 점을 틀에 넣습니다: y − y₁ = m(x − x₁)
- 왼쪽은 y − 3이 되고 괄호는 (x − 1)이 됩니다
- 점-기울기 꼴은 y - 3 = 2(x - 1)입니다
- 괄호를 전개합니다: 2(x − 1) = 2x − 2
- −3을 옮깁니다: y = 2x − 2 + 3 = 2x + 1
- 기울기-절편 꼴은 y = 2x + 1이고 y절편은 1입니다
기본값이고, 입력과 맞춰 읽어야 하는 경우입니다. 괄호 안의 두 수는 입력한 좌표 그대로이며, 뺄셈 때문에 부호만 뒤집혀 있습니다. 점-기울기 꼴을 쓰는 이유가 그것입니다. 주어진 점을 상수 속에 접어 넣지 않고 읽을 수 있게 남겨 둡니다.
기울기 −1, 괄호를 남겨야 하는 경우
- 틀에 넣으면 y − 5 = m(x − 2)입니다
- 기울기 −1은 계수 1을 생략하는 것과 같은 이유로 −1 대신 빼기 부호만 적습니다
- 괄호는 남습니다. −x − 2로 적으면 다른 직선이 됩니다
- 점-기울기 꼴은 y - 5 = -(x - 2)입니다
- 전개합니다: −(x − 2) = −x + 2이고 y = −x + 2 + 5입니다
- 기울기-절편 꼴은 y = -x + 7이고 y절편은 7입니다
가장 자주 틀리는 줄입니다. 기울기 1과 기울기 −1은 둘 다 눈에 보이는 숫자 없이 적히지만, 빼기 부호는 괄호 밖에 남아야 합니다. 괄호를 떼면 −(x − 2)가 −x − 2가 되는데, 그렇게 되면 겉보기에는 멀쩡한 식 안에서 부호 하나가 조용히 틀린 셈이 됩니다.
분수 기울기
- 기울기 0.5는 소수로 적지 않고 정확한 분수 1/2로 남깁니다
- 틀에 넣으면 y − 1 = (1/2)(x − 4)입니다
- 분수에 괄호를 붙입니다. 1/2(x − 4)는 1을 괄호의 두 배로 나눈 것으로 읽히기 때문입니다
- 기울기-절편 꼴에서도 같은 괄호가 반복됩니다: y = (1/2)x − 1
- y절편은 −1입니다
관례 두 가지를 한꺼번에 정하는 경우입니다. 분수는 정확하게 남겨서 식이 근삿값이 아니라 식으로 남게 하고, 분수 계수에는 괄호를 붙여 변수가 아니라 괄호에 붙어 있게 합니다. 두 관례 모두 같은 종류의 수를 다루는 다른 대수 페이지가 쓰는 것과 같습니다.
한계
기울기와 두 좌표 모두 크기가 백만으로 제한됩니다. 분수로 들어온 입력은 분모가 나누어떨어지고 1000 이하일 때 분수로, 그 밖에는 소수 여섯 자리로 인쇄됩니다. 그래서 0.5는 1/2로 나오고, 순환 소수가 길게 이어지는 소수는 반올림으로 물러섭니다. 기울기와 좌표는 소수로만 받습니다. 분수를 글자로 적어 넣는 것은 받지 않으므로 1/3은 그것이 반올림되는 소수로 입력해야 합니다. 수직인 직선은 이 꼴로 적을 수 없습니다. 기울기가 정의되지 않고 어떤 m도 그것을 만들어 내지 못하므로, 주어진 점을 지나는 수직인 직선은 이 페이지가 설명할 수 있는 직선이 아닙니다. 이 페이지가 하지 않는 일은 두 점에서 기울기를 대신 구해 주는 것과, 직선이 x축과 만나는 곳을 알려 주는 것입니다.
자주 묻는 질문
- 점기울기형이란 무엇인가요?
- 직선 위의 알고 있는 한 점을 눈에 보이게 남겨 두는 일차방정식의 표기법입니다. y에서 그 점의 높이를 뺀 것이, 기울기 곱하기 x에서 그 점의 위치를 뺀 것과 같습니다. 어떤 점과 어떤 기울기든 이렇게 적을 수 있고, 식을 다시 읽으면 어떤 점과 어떤 기울기가 그것을 만들었는지 알 수 있습니다.
- 기울기-절편 꼴이 더 간단한데 왜 쓸모가 있나요?
- 알고 있는 것에서 곧바로 만들어지기 때문입니다. 기울기-절편 꼴은 그래프를 그리기에 더 깔끔하지만 거기까지 가려면 전개해서 동류항을 정리해야 하고, 계산 실수 하나가 상수 안에 숨어들게 됩니다. 점기울기형은 주어진 수를 넣은 자리에 그대로 붙들고 있어서 한눈에 검산할 수 있습니다.
- y절편은 무엇을 알려 주나요?
- 직선이 y축과 만나는 곳, 곧 x가 0일 때의 높이입니다. 같은 세 입력에서 따라 나옵니다. 알고 있는 점에서 출발해, 축에서 거기까지 오는 동안 기울기가 만들었을 상승분을 되돌리면 됩니다. 알고 있는 점이 이미 축 위에 있다면 절편은 그 점의 높이 그대로입니다.
- 기울기 1은 왜 숫자 없이 적나요?
- 계수 1을 다른 어디서나 생략하는 것과 같은 이유입니다. 1(x − 2)라고 적으면 정보를 나르지 않는 기호가 하나 붙습니다. 기울기 −1은 빼기 부호를 남기되 숫자는 여전히 생략하고, 괄호를 반드시 남겨야 하는 자리가 바로 그곳입니다. 빼기 부호는 괄호 밖에 속하고, 괄호를 떼면 직선이 달라집니다.
- 분수 기울기에 왜 괄호를 붙이나요?
- 분수가 x가 아니라 괄호에 붙어 있게 하기 위해서입니다. 괄호 없이 1/2(x − 4)라고 적으면 1을 괄호의 두 배로 나눈 것으로 읽히는데, 그것은 다른 식입니다. (1/2)(x − 4)로 묶으면 곱셈의 순서가 분명해집니다.
- 수직인 직선도 이렇게 적을 수 있나요?
- 적을 수 없습니다. 수직인 직선에는 기울기가 없습니다. 높이의 변화는 실제로 있는데 가로의 변화가 0이기 때문입니다. 그래서 그것을 만들어 내는 m이 존재하지 않고, 점기울기형으로는 설명할 수 없습니다. 그런 직선은 x가 상수와 같다는 꼴로 적으며, 그 꼴은 이 페이지가 다루는 범위 밖입니다.
참고 문헌
- Point-Slope Form — 이 페이지가 출발하는 배열이며, 기울기와 점 하나로 충분한 이유 — Wolfram MathWorld (United States)
- Linear Equation — 두 출력이 모두 특수한 경우인 일반형이며, 답을 정리해 넣을 수 있는 표준형 — Wolfram MathWorld (United States)
- Slope — 직선의 방향을 정하는 수이며, 수직인 직선에서는 값 자체가 없는 양 — Wolfram MathWorld (United States)