절댓값 안의 식 ax + b의 계수 a, b와 우변의 수 c, 비교의 종류(=, <, ≤, >, ≥)를 입력해 주세요. 아래 수식은 입력란과 연동되어 있어 수 부분을 직접 고쳐 써도 계산할 수 있습니다.
이 페이지에서 할 수 있는 것
- 절댓값이 있는 방정식·부등식 \(|ax+b| = c\), \(< c\), \(\le c\), \(> c\), \(\ge c\)를 계수와 비교의 종류만 고르면 풀 수 있습니다. 해는 기약분수(정확한 값)로 보여 줍니다
- 고등학교 1학년에서 배우는 두 가지 풀이, 즉 ① 기본형(‘\(|X| = c\)이면 \(X = \pm c\)’ 등)과 ② 경우 나누기(\(ax+b \ge 0\)과 \(ax+b < 0\)으로 나누어 절댓값 기호를 없애기)의 풀이 과정을 모두 보여 줍니다. 경우 나누기에서는 각 경우의 해와 그 경우의 조건의 공통부분(해의 확인)까지 한 줄씩 보여 줍니다
- \(c = 0\)이나 \(c < 0\)처럼 헷갈리기 쉬운 경우(해가 한 점뿐, 한 점만 뺀 모든 실수, 해 없음, 모든 실수)도 ‘절댓값은 항상 0 이상’이라는 이유와 함께 바르게 판정합니다
- 부등식의 해의 범위는 수직선 그림으로 보여 줍니다. 경계의 값이 해에 포함되는지(찬 점 ●), 포함되지 않는지(빈 점 ○)도 구별할 수 있습니다
- 계수에는 소수, 음수뿐 아니라 3/4 같은 분수도 입력할 수 있습니다. 공식의 쉬운 해설과 Excel, Google 스프레드시트, Python에 복사해 쓸 수 있는 수식도 이 페이지에 모아 두었습니다
이 계산은 어디에 쓰일까요?
공업 제품의 치수는 ‘설계값 ± 허용 오차’로 관리합니다. 예를 들어 ‘길이 50 mm, 허용 오차 ±0.5 mm’인 부품이라면 합격 조건은 절댓값이 있는 부등식 \(|x - 50| \le 0.5\) 그 자체이고, 해의 범위 \(49.5 \le x \le 50.5\)가 합격 범위입니다.
도면에 쓰는 ‘\(50 \pm 0.5\)’라는 표기(공차)는 이 부등식을 짧게 쓴 것에 해당합니다.
한국 기준으로 가정용 전기의 표준전압은 220 V이고, 전기사업법 시행규칙(2025년 개정)은 그 허용오차를 위아래 22 V 이내로 정하고 있습니다. 이는 \(|V - 220| \le 22\), 즉 \(198 \le V \le 242\)의 범위입니다.
‘기준값과의 차이의 크기를 일정한 한도 안에 둔다’는 규칙은 수압이나 식품 포장의 내용량 표시 등 여러 분야에 나오며, 모두 절댓값이 있는 부등식으로 쓸 수 있습니다.
프로그래밍에서는 ‘목표값과의 차이가 일정 이하이면 같다고 본다’는 판정을 if abs(x - target) <= eps처럼 씁니다. 소수의 계산 오차를 허용해서 비교할 때나, 게임에서 캐릭터가 목적지에 ‘거의 도착했다’고 판정할 때 흔히 쓰는 방법입니다.
이 한 줄은 절댓값이 있는 부등식 \(|x - t| \le \varepsilon\)을 그대로 코드로 옮긴 것이어서, 해의 범위가 그대로 판정이 통과하는 범위가 됩니다.
측정값과 참값의 차이(오차)는 양수 쪽으로도 음수 쪽으로도 생깁니다. ‘차이의 크기가 일정 이하인가’를 따질 때는 부호를 없앤 \(|\text{측정값} - \text{기준값}|\)으로 평가하는 것이 기본입니다.
예를 들어 체온계나 체중계의 정확도 표시 ‘±0.1’은 \(|\text{표시값} - \text{참값}| \le 0.1\)이 대체로 보장된다는 뜻이며, 이 범위를 의식하면 측정 결과를 읽는 법이 달라집니다.
공식과 수직선
용어·기호 해설
기호
| \(|x|\) | 엑스의 절댓값 | 절댓값의 기호입니다. 수를 세로 막대 2개 사이에 써서 ‘수직선 위에서 0으로부터 얼마나 떨어져 있는가’(거리)를 나타냅니다. 거리이므로 항상 0 이상이고, \(|5| = 5\), \(|-5| = 5\)입니다. |
| \(X\) | 엑스(대문자) | 이 페이지에서는 절댓값 안의 식 \(ax+b\)(일차식)를 한 덩어리로 보고 바꾸어 놓은 문자입니다. ‘안의 식을 묶어서 하나의 문자로 보면’ 기본형을 그대로 쓸 수 있습니다. |
| \(a,\ b,\ c\) | 에이, 비, 시 | 정해진 수(상수)를 나타낼 때 자주 쓰는 문자입니다. ‘정해진 수’에는 알파벳 앞쪽의 문자 \(a,\ b,\ c\)를 쓰는 관례가 있습니다. 이 페이지에서는 \(a\), \(b\)가 절댓값 안의 식 \(ax+b\)의 계수와 상수항이고, \(c\)가 우변에서 비교하는 수입니다. |
| \(x\) | 엑스 | 구하려는 모르는 수(미지수)입니다. 미지수에는 알파벳 끝쪽의 문자 \(x,\ y,\ z\)를 쓰는 관례가 있으며, 수학자 데카르트의 표기에서 비롯되었다고 합니다. |
| \(\pm\) | 플러스 마이너스 | ‘\(+\)인 경우와 \(-\)인 경우 둘 다’를 한꺼번에 쓰는 기호입니다. \(X = \pm 5\)는 \(X = 5\)와 \(X = -5\)의 두 가지를 묶어서 쓴 것입니다. |
| \(<,\ >\) | 작다, 크다(~보다 작다, ~보다 크다) | 크기를 비교하는 부등호입니다. 기호가 벌어진 쪽이 큰 수입니다. 경계의 값 자체는 포함하지 않습니다(수직선에서는 빈 점 ○으로 나타냅니다). |
| \(\ge,\ \le\) | 크거나 같다, 작거나 같다(~ 이상, ~ 이하) | ‘이상’, ‘이하’를 나타내는 부등호로, 경계의 값 자체도 포함합니다(수직선에서는 찬 점 ●으로 나타냅니다). 일본 교과서처럼 아래쪽을 두 줄로 쓰는 ≧, ≦도 뜻은 같습니다. |
| \(\neq\) | 같지 않다 | ‘같지 않다’를 나타내는 기호입니다. \(x \neq 2\)는 ‘2를 뺀 모든 실수’라는 뜻으로, \(|X| > 0\) 꼴의 해에 나옵니다. |
용어
| 절댓값 | 수직선 위에서 0부터 그 수까지의 거리입니다. 거리이므로 항상 0 이상입니다. 양수는 그대로(\(|5| = 5\)), 음수는 부호를 뗀 값(\(|-5| = 5\))이 됩니다. 중학교 1학년에서 뜻을 배우고, 고등학교 1학년에서 절댓값이 있는 방정식·부등식을 배웁니다. |
| 방정식 | 아직 모르는 수(미지수)가 들어 있는 등식입니다. 등식을 참이 되게 하는 미지수의 값을 ‘해’라 하고, 해를 모두 구하는 것을 ‘방정식을 푼다’고 합니다. |
| 부등식 | 수나 식의 크기 관계를 부등호(\(<\), \(\le\), \(>\), \(\ge\))로 나타낸 식입니다. 해는 하나의 수가 아니라 ‘범위’가 되는 경우가 많고, 수직선으로 나타내면 알기 쉽습니다. |
| 일차식 | \(2x - 3\)처럼 \(x\)의 차수가 1까지만 나오는 식입니다. 이 페이지에서 절댓값 안의 식은 일차식입니다. |
| 경우 나누기 | 상황에 따라 식의 꼴이 달라질 때 ‘~인 경우’, ‘~인 경우’로 나누어 경우마다 따로 푸는 방법입니다. 절댓값은 안의 식의 부호에 따라 기호를 없애는 방법이 달라지므로 경우 나누기의 대표적인 예입니다. |
| 해의 확인 | 구한 답이 전제로 한 조건에 맞는지 확인하는 것입니다. 경우를 나누었다면 각 경우의 해가 ‘경우의 조건’을 만족하는지(범위라면 공통부분이 있는지) 반드시 확인하고, 맞지 않는 해는 버립니다. |
| 공통부분 | 두 범위에 모두 포함되는 부분(‘그리고’에 해당하는 범위)입니다. 수직선 위에 두 범위를 함께 그리고 겹치는 부분을 읽어 내는 것이 일반적인 방법입니다. |
| 수직선 | 수를 직선 위의 점으로 나타낸 그림입니다. 오른쪽으로 갈수록 큰 수입니다. 절댓값(0으로부터의 거리)이나 부등식의 해의 범위를 눈으로 확인하는 데 씁니다. |
| 이항 | 등식이나 부등식의 항을 부호를 바꾸어 반대쪽 변으로 옮기는 것입니다. \(2x - 3 = 5\)의 \(-3\)을 우변으로 옮기면 \(2x = 5 + 3\)이 됩니다. |
| 실수 | 수직선 위에 놓을 수 있는 모든 수입니다. 정수, 분수, 소수뿐 아니라 \(\sqrt{2}\)나 원주율 같은 수도 포함합니다. |
| 해 없음 | 조건을 만족하는 \(x\)가 하나도 없는 것입니다. 예를 들어 \(|x| = -2\)는 절댓값이 음수가 될 수 없으므로 해가 없습니다. |
| 모든 실수 | \(x\)가 어떤 값이든 성립하는 것입니다. 예를 들어 \(|x| \ge -1\)은 절댓값이 항상 0 이상이므로 언제나 성립합니다. |
먼저 알아 두면 좋은 내용
이 페이지의 계산을 ‘뜻을 이해하고’ 쓸 수 있도록, 미리 알아 두면 좋은 내용을 정리했습니다.
막히면 이 표의 내용으로 돌아가 복습하는 것이 지름길입니다.
| 정수와 유리수, 수직선(중학교 1학년, 12~13세) |
|
| 절댓값의 뜻(중학교 1학년, 12~13세) |
|
| 일차방정식(중학교 1학년, 12~13세) |
|
| 일차부등식(중학교 2학년, 13~14세)과 연립일차부등식(고등학교 1학년, 15~16세) |
|
| 분수의 계산(초등학교 5학년~중학교 1학년, 10~13세) |
|
Excel로 계산하는 방법
| x의 계수 a | 2 |
| 상수항 b | -3 |
| 우변의 수 c | 5 |
| 해 1(안의 식이 c가 되는 x) | =(B3-B2)/B1 |
| 해 2(안의 식이 −c가 되는 x) | =(-B3-B2)/B1 |
| x의 계수 a | 2 |
| 상수항 b | -3 |
| 우변의 수 c | 5 |
| 범위의 왼쪽 끝 | =MIN((B3-B2)/B1,(-B3-B2)/B1) |
| 범위의 오른쪽 끝 | =MAX((B3-B2)/B1,(-B3-B2)/B1) |
| x의 계수 a | 2 |
| 상수항 b | -3 |
| 확인할 x | 4 |
| |ax+b|의 값 | =ABS(B1*B3+B2) |
첫 번째 표는 |2x − 3| = 5의 예로, 해 1은 4, 해 2는 −1이 됩니다. c에 0 이하의 수를 넣어도 계산상의 수치는 나오지만, 실제 해는 ‘c = 0이면 한 점뿐, c가 음수이면 해 없음’이므로 주의하세요(이 페이지의 계산기는 자동으로 판정합니다).
두 번째 표는 |2x − 3| ≤ 5의 해의 범위 −1 ≤ x ≤ 4를 구하는 표로, MIN이 왼쪽 끝, MAX가 오른쪽 끝입니다. >, ≥일 때는 이 두 값의 ‘바깥쪽’이 해의 범위입니다.
세 번째 표는 검산용입니다. 해 x = 4를 대입하면 ABS(절댓값을 구하는 함수)의 값이 우변의 5로 돌아오는 것을 확인할 수 있습니다.
Google 스프레드시트로 계산하는 방법
| x의 계수 a | 2 |
| 상수항 b | -3 |
| 우변의 수 c | 5 |
| 해 1(안의 식이 c가 되는 x) | =(B3-B2)/B1 |
| 해 2(안의 식이 −c가 되는 x) | =(-B3-B2)/B1 |
| x의 계수 a | 2 |
| 상수항 b | -3 |
| 우변의 수 c | 5 |
| 범위의 왼쪽 끝 | =MIN((B3-B2)/B1,(-B3-B2)/B1) |
| 범위의 오른쪽 끝 | =MAX((B3-B2)/B1,(-B3-B2)/B1) |
| x의 계수 a | 2 |
| 상수항 b | -3 |
| 확인할 x | 4 |
| |ax+b|의 값 | =ABS(B1*B3+B2) |
Python으로 계산하는 방법
from fractions import Fraction
# |a*x + b| ? c 를 풉니다(3/4 같은 분수는 Fraction(3, 4)로 쓸 수 있습니다)
a = Fraction(2) # x의 계수
b = Fraction(-3) # 상수항(절댓값 안)
c = Fraction(5) # 우변의 수
sign = "<=" # "=", "<", "<=", ">", ">=" 중에서 고릅니다
lower = (-c - b) / a # 안의 식이 -c가 되는 x
upper = (c - b) / a # 안의 식이 c가 되는 x
left, right = min(lower, upper), max(lower, upper)
if c > 0:
if sign == "=":
print(f"해: x = {left}, {right}")
elif sign in ("<", "<="):
print(f"해: {left} {sign} x {sign} {right}")
else:
flipped = "<" if sign == ">" else "<="
print(f"해: x {flipped} {left} 또는 {right} {flipped} x")
elif c == 0:
boundary = -b / a # 안의 식이 0이 되는 x
if sign in ("=", "<="):
print(f"해: x = {boundary}")
elif sign == "<":
print("해 없음")
elif sign == ">":
print(f"해: x ≠ {boundary}")
else:
print("모든 실수")
else:
# 절댓값은 항상 0 이상이므로 음수 c와의 비교는 자동으로 결정됩니다
if sign in (">", ">="):
print("모든 실수")
else:
print("해 없음")
LaTeX 등 수식 언어로 쓰는 법(복사 가능)
|X| = c ⇔ X = ±c (c > 0)
\lvert X \rvert = c \iff X = \pm c \quad (c > 0)
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mo>|</mo><mi>X</mi><mo>|</mo>
<mo>=</mo><mi>c</mi>
<mo>⇔</mo>
<mi>X</mi><mo>=</mo><mo>±</mo><mi>c</mi>
</mrow>
</math>
abs(X) = c iff X = +-c
Solve[Abs[x] == c, x, Reals]
solve(abs(x) = c, x);
solve(abs(x) == c, x)
|X| = c ⇔ X = ±c (c > 0)
|X| < c ⇔ −c < X < c
\lvert X \rvert < c \iff -c < X < c
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mo>|</mo><mi>X</mi><mo>|</mo>
<mo><</mo><mi>c</mi>
<mo>⇔</mo>
<mo>−</mo><mi>c</mi><mo><</mo><mi>X</mi><mo><</mo><mi>c</mi>
</mrow>
</math>
abs(X) < c iff -c < X < c
Reduce[Abs[x] < c, x, Reals]
solve(abs(x) < c, x);
solve(abs(x) < c, x, 'ReturnConditions', true)
|X| < c ⇔ −c < X < c
|X| > c ⇔ X < −c 또는 c < X
\lvert X \rvert > c \iff X < -c \ \text{또는}\ c < X
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mo>|</mo><mi>X</mi><mo>|</mo>
<mo>></mo><mi>c</mi>
<mo>⇔</mo>
<mi>X</mi><mo><</mo><mo>−</mo><mi>c</mi>
<mtext> 또는 </mtext>
<mi>c</mi><mo><</mo><mi>X</mi>
</mrow>
</math>
abs(X) > c iff X < -c or c < X
Reduce[Abs[x] > c, x, Reals]
solve(abs(x) > c, x);
solve(abs(x) > c, x, 'ReturnConditions', true)
|X| > c ⇔ X < −c 또는 c < X
|X| = X (X ≥ 0), |X| = −X (X < 0)
\lvert X \rvert = \begin{cases} X & (X \ge 0) \\ -X & (X < 0) \end{cases}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mo>|</mo><mi>X</mi><mo>|</mo><mo>=</mo>
<mrow>
<mo>{</mo>
<mtable columnalign="left left">
<mtr>
<mtd><mi>X</mi></mtd>
<mtd><mo>(</mo><mi>X</mi><mo>≥</mo><mn>0</mn><mo>)</mo></mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd><mo>−</mo><mi>X</mi></mtd>
<mtd><mo>(</mo><mi>X</mi><mo><</mo><mn>0</mn><mo>)</mo></mtd>
</mtr>
</mtable>
</mrow>
</mrow>
</math>
abs(X) = {(X, (X >= 0)), (-X, (X < 0)):}
Abs[x] == Piecewise[{{x, x >= 0}, {-x, x < 0}}]
abs(x) = piecewise(x >= 0, x, x < 0, -x);
piecewise(x >= 0, x, x < 0, -x)
|X| = X (X ≥ 0), |X| = −X (X < 0)
ChatGPT 에게 물어서 계산하는 방법
당신은 수학 계산 도우미입니다. 다음 계산은 반드시 Python 코드를 실제로 실행해서 하고, 실행 결과의 수치만을 근거로 답해 주세요(암산이나 추측으로 답하지 마세요). 절댓값이 있는 부등식 |2x − 3| ≤ 5를 풀어 주세요. 다음 내용을 각각 보여 주세요. 1. 기본형으로 고친 부등식(−c ≤ 2x−3 ≤ c의 꼴) 2. 해의 범위(경계는 기약분수 또는 정수로) 3. 경우를 나누어(2x−3 ≥ 0인 경우와 2x−3 < 0인 경우) 푸는 방법으로도 풀고, 각 경우의 해와 그 경우의 조건의 공통부분을 보여 준 뒤 1과 같은 답이 되는 것을 확인 Python에서는 sympy의 solveset(또는 Abs를 쓴 Reduce에 해당하는 것)과 fractions로 정확하게 계산하고, 사용한 코드와 실행 결과를 보여 주세요.
사용법
-
1숫자 입력계산하고 싶은 숫자를 입력란에 입력합니다
-
2계산‘계산’ 버튼을 누릅니다
-
3결과 확인계산 결과가 바로 표시됩니다. 계산의 원리와 공식 해설도 같은 페이지에서 확인할 수 있습니다
DataChef의 특징
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