기울기 절편형 계산기
계산 결과
기울기-절편 꼴
- 기울기
- 4.000000
- y절편
- -2.000000
기울기 절편형은 직선을 적는 가장 흔한 방식인 y = mx + b이고, 그 식을 채우는 데 필요한 것은 두 점뿐입니다. 기울기 절편형의 m은 x가 한 단위 늘 때 y가 얼마나 움직이는지, 곧 높이의 변화를 가로의 변화로 나눈 값입니다. y절편 b는 직선이 세로축과 만나는 곳입니다. 이 페이지는 좌표 네 개를 받아 두 수를 모두 계산하고, 그 둘이 정하는 일차방정식을 인쇄합니다. 두 수는 식 옆에 그대로 남아 있어서 손으로 검산할 수 있습니다. 기울기에 두 x 중 아무거나 곱하고 절편을 더하면 그 점의 y로 되돌아와야 합니다. x가 같은 두 점은 답이 아예 없는 유일한 경우입니다. 그 직선은 수직이라 y축을 지나지 않기 때문입니다.
점 여덟 쌍과 각각이 정하는 직선
| x₁ | y₁ | x₂ | y₂ | 기울기-절편 꼴 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 10 | y = 4x - 2 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | y = x |
| 0 | 5 | 2 | 1 | y = -2x + 5 |
| 0 | 1 | 2 | 2 | y = (1/2)x + 1 |
| 0 | 3 | 2 | 2 | y = (-1/2)x + 3 |
| 1 | 3 | 5 | 3 | y = 3 |
| 1 | 2 | 2 | 4 | y = 2x |
| 0 | 7 | 1 | 6 | y = -x + 7 |
줄마다 두 점과 그 점들을 지나는 기울기-절편 식이고, 위의 입력 폼에 답하는 것과 같은 코드가 계산합니다. 줄들은 식이 가질 수 있는 모양을 훑도록 골랐습니다. 보통의 기울기, 기울기 1, 음수 기울기, 정확히 -1인 음수 기울기, 식에 x가 남지 않는 수평선, 식에 상수가 남지 않는 원점을 지나는 직선, 그리고 계수의 괄호가 실제로 일을 하는 두 분수 경우입니다. 마지막 열을 위에서 아래로 읽는 것이 각 모양이 적히고 나면 어떻게 생겼는지 보는 가장 빠른 길이기도 합니다.
공식
두 점 (x₁, y₁)과 (x₂, y₂) → m = (y₂ - y₁) / (x₂ - x₁) → b = y₁ - m * x₁ → y = m * x + b
- m
- 기울기, 곧 오른쪽으로 한 걸음 갈 때 직선이 얼마나 올라가는지입니다. 높이의 변화를 가로의 변화로 나눈 값이고, 부호가 방향입니다. 양수는 오르고 음수는 내려가며 0은 수평인 직선입니다. 기울기 4는 x가 1 늘 때 y가 4 늘어난다는 뜻입니다
- b
- y절편, 곧 직선이 세로축과 만나는 곳의 y 값이며 x = 0일 때의 y 값과 같습니다. 한 점에서 기울기가 기여한 몫을 빼고 남은 것이고, 이 페이지에서 식으로부터 곧바로 읽히는 유일한 수입니다
- (x₁, y₁), (x₂, y₂)
- 두 점입니다. 어느 쪽을 첫 번째라고 불러도 됩니다. 바꾸면 기울기의 분자와 분모의 부호가 함께 뒤집히고 두 번 뒤집힌 것은 상쇄됩니다. 두 점의 x 좌표가 같아서는 안 됩니다. 그 나눗셈이 0으로 나누는 셈이 되기 때문입니다
- x, y
- 완성된 방정식의 두 변수입니다. 이 식을 만족하는 짝은 모두 직선 위에 있고, 그것이 이 방정식의 쓸모입니다. 아무 x나 넣으면 그 위에 있는 점의 y가 돌아옵니다. 원래의 두 점이 없어도 됩니다
직선이 두 점으로 설명되어 있고, 그 직선에 대한 수 하나가 아니라 직선 자체를 원할 때 씁니다. 곧 방정식과 기울기, 축을 지나는 자리입니다. 표에서 읽은 두 값, 그래프 위의 두 위치, 시작값과 그 뒤의 측정값 하나 같은 것들입니다. 그런 것들로부터 기울기는 얼마나 빨리 변하는지를, 절편은 어디에서 시작했는지를 말해 줍니다. 기울기만 원하거나 두 점 사이 어딘가의 값을 예측하고 싶을 뿐이라면, 아래에 연결된 계산기들이 정확히 그것만 하고 다른 것은 하지 않습니다.
계산 예시
(1, 2)와 (3, 10) — 보통의 경우
- 높이의 변화: 10 − 2 = 8. 가로의 변화: 3 − 1 = 2
- 기울기: m = 8 / 2 = 4
- 절편: b = 2 − 4 × 1 = -2
- 방정식: y = 4x - 2
두 점 모두에 대조해 보십시오. 들여 둘 만한 습관입니다. x = 1일 때 4 × 1 − 2 = 2이고, x = 3일 때 4 × 3 − 2 = 10입니다. 두 점이 모두 축 위에 있는데 절편이 음수인 것은 실수가 아닙니다. 직선이 충분히 가팔라서 첫 번째 점보다 훨씬 왼쪽인 x = 0.5에서 축을 지납니다.
(0, 1)과 (2, 2) — 기울기가 정수가 아닌 경우
- 높이의 변화: 2 − 1 = 1. 가로의 변화: 2 − 0 = 2
- 기울기: m = 1 / 2 = 0.5
- 첫 번째 점이 이미 축 위에 있어서 b = 1이 그대로 나옵니다: b = 1 − 0.5 × 0 = 1
- 방정식: y = (1/2)x + 1
계수에 괄호가 붙은 것은 1/2x가 1을 2x로 나눈 것으로 읽히기 때문입니다. 인쇄된 두 수가 식과 정확히 맞는 것도 보십시오. 기울기 줄에는 0.5라고 적히고 식에는 (1/2)라고 적히는데, 같은 수를 분수로 적은 것입니다. 이 페이지는 유한소수를, 분모가 읽을 만큼 작으면 분수로 인쇄합니다.
(1, 3)과 (5, 3) — 수평인 직선
- 높이의 변화: 3 − 3 = 0. 가로의 변화: 5 − 1 = 4
- 기울기: m = 0 / 4 = 0
- 절편: b = 3 − 0 × 1 = 3
- 방정식: y = 3이며, 기울기 항이 아무것도 보태지 않기 때문입니다
기울기가 0이면 식이 접혀 버립니다. x가 남지 않고, y = 0x + 3이라고 적으면 언제나 0인 항이 하나 붙을 뿐입니다. 인쇄된 식이 y = mx + b처럼 보이기를 그치는 유일한 자리이고, 그것은 요령이 아니라 맞는 것입니다. 이 직선 위의 모든 점은 x가 무엇이든 y = 3입니다.
한계
직선만 다루고, 서로 다른 두 점을 지나는 경우만 다룹니다. 두 점의 x가 같으면 그 직선은 수직입니다. 기울기가 없고 y축도 지나지 않으므로 줄 기울기 절편형 자체가 없어서, 이 페이지는 그것을 인쇄하는 대신 계산이 안 된다고 보고합니다. 그 경우 정직한 답은 x = 3인데, 그것은 이 페이지가 만들어 낼 수 있는 방정식이 아닙니다. 두 점이 완전히 겹치는 것도 같은 경우입니다. 한 점을 지나는 직선은 무수히 많기 때문입니다. 기울기는 절편을 계산하기 전에 소수 여섯 자리로 반올림되므로, 인쇄된 두 수는 언제나 인쇄된 식과 맞아떨어집니다. 그 대가는 기울기가 순환소수일 때 인쇄된 직선이 여섯 자리 아래에서 정확한 직선과 달라진다는 것입니다. 1/3은 0.333333이 되고 식은 그 값으로 세워집니다. 이 페이지는 식을 인쇄할 뿐 풀지는 않습니다. 직선이 x축과 만나는 곳, 두 직선이 평행한지, 다른 x에서 y가 얼마인지는 알려 주지 않습니다. 좌표는 어느 방향으로든 백만으로 제한되고, 단위는 어디에도 등장하지 않습니다. 좌표는 측정값이 아니라 수이기 때문입니다.
자주 묻는 질문
- 어느 점을 먼저 넣어야 하나요?
- 어느 쪽이든 답은 달라지지 않습니다. 두 점을 바꾸면 (y₂ - y₁) / (x₂ - x₁)의 분자와 분모의 부호가 함께 뒤집히고 두 번 뒤집힌 것은 상쇄됩니다. 절편도 마찬가지입니다. 한 점과 기울기로 계산되기 때문입니다. 중요한 것은 한 점의 두 좌표를 같은 줄에 넣는 것 하나뿐입니다.
- 두 점의 x가 같으면 어떻게 되나요?
- 그 직선은 수직이고 이 페이지는 계산이 안 된다고 보고합니다. 수직인 직선에는 기울기가 아예 없습니다. 가로의 변화가 0이라 나눗셈에 답이 없습니다. y축도 지나지 않으므로 y = mx + b라는 식은 m과 b를 어떻게 골라도 그 직선을 설명하지 못합니다. 수직인 직선의 방정식은 x = 3 꼴이고, 그 안에는 기울기도 y절편도 없습니다. 그래서 이 페이지가 만들어 내는 것의 바깥입니다.
- 기울기를 왜 반올림하며, 순환소수는 어떻게 되나요?
- 소수 여섯 자리로 반올림하고, 절편은 정확한 값이 아니라 그 반올림된 값으로 계산합니다. 의도한 것입니다. 그래야 결과 패널의 두 수가 아래에 인쇄된 식과 정확히 맞아떨어져서 손으로 검산할 수 있습니다. 대가는 순환하는 기울기입니다. (1, 1)과 (4, 2)가 주는 1/3 같은 경우, 인쇄된 직선은 3분의 1이 아니라 0.333333으로 만든 직선입니다.
- 점기울기형 계산기와는 무엇이 다른가요?
- 받는 입력이 다릅니다. 이 페이지는 보통 손에 들고 있는 두 점을 받고, 점기울기형 페이지는 이미 알고 있는 한 점과 기울기를 받아서 그 점이 드러나는 꼴로 식을 인쇄합니다. 같은 직선을 설명하므로 두 페이지를 이어 쓸 수 있습니다. 이 페이지가 보고한 기울기와 두 점 중 첫 번째를 점기울기형 페이지에 넣으면 같은 직선을 다른 모양으로 적어 줍니다.
- 식이 어떤 때는 분수로, 어떤 때는 소수로 나오는 이유는 무엇인가요?
- 몇 자리 안에 끝나는 소수는 분모가 작을 때 분수로 인쇄합니다. 0.5는 (1/2), 0.25는 (1/4)로 나옵니다. 기울기를 손으로 적을 때의 방식이 그렇기 때문입니다. 그보다 긴 값은 소수 여섯 자리로 반올림한 채 남으므로 3분의 1은 0.333333으로 나타납니다. 어느 쪽이든 수는 같고, 식 위의 기울기 줄은 언제나 식과 맞습니다.
- 답을 손으로 어떻게 검산하나요?
- 두 x 값 중 아무거나 인쇄된 식에 넣어 그 점의 y가 나오는지 보면 됩니다. (1, 2)와 (3, 10)의 식은 y = 4x - 2이고, x = 1이면 2, x = 3이면 10이라 두 점 모두 직선 위에 있습니다. 하나라도 어긋나면 식 위에 인쇄된 기울기와 절편이 직접 계산한 값과 맞춰 볼 두 수입니다.
참고 문헌
- Slope — 높이의 변화 나누기 가로의 변화, 그리고 이 페이지의 첫 출력이 따르는 부호 관례 — Wolfram MathWorld (United States)
- Line — 이 모든 이야기의 대상이며, 그 방정식이 가질 수 있는 여러 꼴 — Wolfram MathWorld (United States)
- Linear equation — 기울기와 절편을 가진 두 변수 방정식으로서의 y = mx + b — Wolfram MathWorld (United States)