정비례인지 반비례인지 고르고, 그래프가 지나는 한 점의 좌표를 입력해 주세요. y의 값을 알고 싶은 x를 넣으면 그 x에 대한 y의 값도 계산합니다.
이 페이지에서 할 수 있는 것
- 지나는 한 점의 좌표만 넣으면 정비례의 식 \(y = ax\), 반비례의 식 \(y = \dfrac{a}{x}\)와 비례상수 \(a\)를 바로 구할 수 있습니다
- 비례상수는 중학교 1학년에서 배우는 대로 ‘\(y\)를 \(x\)로 나눈 값’(반비례는 ‘\(x\)와 \(y\)를 곱한 값’)으로 풀이 과정과 함께 계산합니다. 답은 \(-\dfrac{2}{3}\)처럼 약분한 분수(정확한 값)로 표시합니다
- 지정한 \(x\)에 대한 \(y\)의 값도 계산할 수 있습니다(생략 가능)
- \(x = -6\)부터 \(6\)까지의 대응표와 그래프(정비례는 원점을 지나는 직선, 반비례는 쌍곡선)도 보여 줍니다
- 좌표에는 소수, 음수뿐 아니라 3/4 같은 분수도 입력할 수 있습니다
이 계산은 어디에 쓰일까요?
1개 1,500원인 사과를 \(x\)개 살 때의 값은 \(y = 1500x\)로 나타낼 수 있습니다. 단가가 비례상수에 해당하며, 개수가 2배가 되면 값도 2배가 됩니다. ‘8개 사면 얼마?’(\(1500 \times 8 = 12000\)원) 같은 암산 어림은 바로 정비례의 식입니다.
무게로 파는 물건(100 g당 ○원)이나 주유(1 L당 ○원)도 같은 구조여서, 묶음 할인이 없으면 값은 개수나 양에 정비례합니다.
일정한 속력으로 달리는 자동차의 이동 거리는 시간에 정비례합니다(시속 60 km라면 \(y = 60x\)). 또 연비가 1 L당 15 km인 자동차가 휘발유 \(x\) L로 달릴 수 있는 거리는 \(y = 15x\)여서, ‘연료가 30 L 남았으면 앞으로 몇 km 달릴 수 있을까?’(약 \(15 \times 30 = 450\) km)를 가늠하는 데 쓸 수 있습니다.
속력과 연비가 거의 일정하다고 볼 수 있는 범위의 어림이라는 전제가 붙지만, 여행이나 드라이브 계획에서 가장 자주 쓰는 정비례 계산입니다.
120 km 떨어진 목적지에 갈 때 걸리는 시간은 \(y = \dfrac{120}{x}\)시간(\(x\)는 시속)입니다. 시속 60 km면 2시간, 시속 30 km면 4시간처럼 속력을 2배로 하면 걸리는 시간이 절반이 되는, 반비례의 대표적인 예입니다.
‘속력 × 시간 = 거리(일정)’처럼 곱이 일정한 관계인 것이 반비례의 표시입니다. 기차와 버스의 걸리는 시간을 비교하거나 페이스를 계획할 때 쓸 수 있습니다.
전단지 600장을 \(x\)명이 똑같이 나누어 돌리면 1인당 장수는 \(y = \dfrac{600}{x}\)장이 됩니다. 인원수를 2배로 하면 한 사람의 부담은 절반이 됩니다.
전체 양이 정해진 일을 똑같이 나누는 상황(행사 준비, 데이터 입력의 분담 등)에서는 이 반비례 계산이 인원 계획의 기준이 됩니다.
용수철이 늘어난 길이는 매단 추의 무게에 정비례합니다(훅의 법칙. 중학교 과학에서 배웁니다). 20 g에서 4 cm 늘어나는 용수철이라면 늘어난 길이는 \(y = 0.2x\) cm(\(x\)는 g 수)이고, 50 g이면 10 cm 늘어납니다. 비례상수가 용수철이 늘어나는 정도를 나타냅니다.
용수철저울(용수철이 늘어난 길이로 무게를 재는 도구)은 이 성질을 이용한 도구입니다. 다만 용수철이 너무 늘어나서 원래대로 돌아오지 않는 범위에서는 성립하지 않는다는 조건이 붙은 법칙입니다.
공식과 그래프
용어·기호 해설
기호
| \(x,\ y\) | 엑스, 와이 | 함께 변하는 두 양(변수)을 나타내는 문자입니다. ‘여러 가지 값을 가지는, 아직 정해지지 않은 수’에는 알파벳의 끝쪽 글자 \(x,\ y,\ z\)를 쓰는 관례가 있습니다(수학자 데카르트의 사용법에서 유래했다고 합니다). |
| \(a\) | 에이 | 비례상수를 나타내는 문자입니다. ‘정해진 수(상수)’에는 알파벳의 앞쪽 글자 \(a,\ b,\ c\)를 쓰는 관례가 있습니다. 정비례 \(y = ax\), 반비례 \(y = \dfrac{a}{x}\) 모두 \(a\)가 정해지면 식 전체가 정해집니다. |
| \((2,\ 6)\) | 이, 육(좌표) | 점의 위치를 나타내는 좌표의 표기입니다. 괄호 안의 왼쪽이 \(x\)좌표, 오른쪽이 \(y\)좌표입니다. ‘점 \((2,\ 6)\)을 지난다’는 ‘\(x = 2\)일 때 \(y = 6\)이 된다’는 뜻입니다. |
| \(\div\), \(\times\) | 나누기, 곱하기 | 나눗셈과 곱셈의 기호입니다. 비례상수는 정비례에서는 \(y \div x\), 반비례에서는 \(x \times y\)로 구합니다. 문자식에서는 곱셈 기호를 생략해서 \(ax\)(\(a \times x\)라는 뜻)로 씁니다. |
| \(\neq\) | 같지 않다 | ‘같지 않다’는 것을 나타내는 기호입니다. 등호에 빗금을 그은 모양입니다. 정비례·반비례의 정의에 있는 ‘\(a \neq 0\)’은 ‘\(a\)는 0이 아닌 수’라는 뜻입니다. |
용어
| 정비례 | \(x\)가 2배, 3배, …가 되면 \(y\)도 2배, 3배, …가 되는 관계입니다. 식은 \(y = ax\)(\(a \neq 0\))이고, 그래프는 원점을 지나는 직선이 됩니다. 중학교 1학년에서 배웁니다. |
| 반비례 | \(x\)가 2배, 3배, …가 되면 \(y\)는 \(\dfrac{1}{2}\)배, \(\dfrac{1}{3}\)배, …가 되는 관계입니다. 식은 \(y = \dfrac{a}{x}\)(\(a \neq 0\))이고, \(x \times y\)의 값이 항상 일정합니다. 그래프는 쌍곡선이 됩니다. |
| 비례상수 | 정비례 \(y = ax\), 반비례 \(y = \dfrac{a}{x}\)의 \(a\)를 말합니다. 식의 꼴을 정하는 ‘정해진 수’로, 정비례에서는 \(y \div x\), 반비례에서는 \(x \times y\)가 어느 점에서나 이 값이 됩니다. |
| 함수 | 수를 넣으면 정해진 규칙에 따라 수가 하나 나오는 대응 관계를 말합니다. 정비례도 반비례도 \(x\)의 값을 정하면 \(y\)의 값이 하나로 정해지므로 함수입니다. |
| 변수 | 여러 가지 값을 가지는 문자를 말합니다. 정비례·반비례에서는 \(x\)와 \(y\)가 변수이며, 비례상수 \(a\) 같은 ‘정해진 수(상수)’와 구별합니다. |
| 좌표 | 점의 위치를 \((x,\ y)\)의 수의 쌍으로 나타낸 것입니다. 가로 위치가 \(x\)좌표, 세로 위치가 \(y\)좌표입니다. 그래프는 식을 만족하는 점 \((x,\ y)\)를 모두 모은 도형입니다. |
| 원점 | 좌표평면의 중심 \((0,\ 0)\)을 말합니다. 영어로 origin이라고 하며, 기호 \(O\)는 그 첫 글자입니다. 정비례의 그래프는 반드시 원점을 지납니다. |
| 쌍곡선 | 반비례의 그래프에 나타나는, 매끄러운 두 곡선의 쌍입니다. \(x\)축·\(y\)축에 한없이 가까워지지만 만나지는 않습니다. 중학교에서는 ‘한 쌍의 매끄러운 곡선’이라고 하고, 고등학교에서 쌍곡선이라는 이름을 배웁니다. |
| 대응표 | \(x\)의 값과 그에 대응하는 \(y\)의 값의 쌍을 나열한 표입니다. 교과서에서는 정비례·반비례의 성질(2배, 3배, …일 때 어떻게 변하는지)을 확인하는 데 씁니다. |
먼저 알아 두면 좋은 내용
이 페이지의 계산을 ‘의미를 알고’ 쓸 수 있도록, 먼저 알아 두면 좋은 내용을 정리했습니다.
막히면 이 표의 내용으로 돌아가 복습하는 것이 지름길입니다.
| 정수와 유리수(중학교 1학년, 12~13세) |
|
| 문자와 식(중학교 1학년, 12~13세) |
|
| 순서쌍과 좌표(중학교 1학년, 12~13세) |
|
| 분수의 계산(초등학교 5학년~중학교 1학년, 10~13세) |
|
| 규칙과 대응, 비례식(초등학교 고학년, 10~12세) |
|
Excel로 계산하는 방법
| 지나는 점의 x좌표 | 2 |
| 지나는 점의 y좌표 | 6 |
| 비례상수 a = y ÷ x | =B2/B1 |
| y의 값을 알고 싶은 x | 5 |
| y의 값 = a × x | =B3*B4 |
| 지나는 점의 x좌표 | 2 |
| 지나는 점의 y좌표 | 6 |
| 비례상수 a = x × y | =B1*B2 |
| y의 값을 알고 싶은 x | 8 |
| y의 값 = a ÷ x | =B3/B4 |
| 비례상수 a | 3 | ||||||
| x | -3 | -2 | -1 | 0 | 1 | 2 | 3 |
| y = ax | =B2*$B$1 | =C2*$B$1 | =D2*$B$1 | =E2*$B$1 | =F2*$B$1 | =G2*$B$1 | =H2*$B$1 |
| 비례상수 a | 12 | |||||||
| x | -4 | -3 | -2 | -1 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| y = a/x | =$B$1/B2 | =$B$1/C2 | =$B$1/D2 | =$B$1/E2 | =$B$1/F2 | =$B$1/G2 | =$B$1/H2 | =$B$1/I2 |
첫째 표는 점 (2, 6)을 지나는 정비례로, 비례상수 a는 3, x = 5일 때 y는 15가 됩니다.
둘째 표는 같은 점 (2, 6)을 지나는 반비례로, a는 12, x = 8일 때 y는 1.5(= 3/2)가 됩니다.
셋째·넷째 표는 교과서처럼 x의 행과 y의 행으로 이루어진 대응표를 만듭니다. $B$1의 $는 수식을 옆으로 복사해도 비례상수의 셀을 가리키는 위치가 고정되도록 하는 기호입니다. 반비례의 표에 x = 0이 없는 것은 0으로 나눌 수 없기(반비례는 x = 0에서 정의되지 않기) 때문입니다.
Google 스프레드시트로 계산하는 방법
| 지나는 점의 x좌표 | 2 |
| 지나는 점의 y좌표 | 6 |
| 비례상수 a = y ÷ x | =B2/B1 |
| y의 값을 알고 싶은 x | 5 |
| y의 값 = a × x | =B3*B4 |
| 지나는 점의 x좌표 | 2 |
| 지나는 점의 y좌표 | 6 |
| 비례상수 a = x × y | =B1*B2 |
| y의 값을 알고 싶은 x | 8 |
| y의 값 = a ÷ x | =B3/B4 |
| 비례상수 a | 3 | ||||||
| x | -3 | -2 | -1 | 0 | 1 | 2 | 3 |
| y = ax | =B2*$B$1 | =C2*$B$1 | =D2*$B$1 | =E2*$B$1 | =F2*$B$1 | =G2*$B$1 | =H2*$B$1 |
| 비례상수 a | 12 | |||||||
| x | -4 | -3 | -2 | -1 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| y = a/x | =$B$1/B2 | =$B$1/C2 | =$B$1/D2 | =$B$1/E2 | =$B$1/F2 | =$B$1/G2 | =$B$1/H2 | =$B$1/I2 |
Python으로 계산하는 방법
from fractions import Fraction
# 그래프가 지나는 점 (x1, y1) (3/4 같은 분수는 Fraction(3, 4)로 쓸 수 있음)
x1 = Fraction(2)
y1 = Fraction(6)
# 정비례 y = ax: 비례상수는 'y를 x로 나눈 값'
constant_direct = y1 / x1
print(f"비례상수 a = {constant_direct} -> 식 y = {constant_direct}x")
# 반비례 y = a/x: 비례상수는 'x와 y를 곱한 값'
constant_inverse = x1 * y1
print(f"비례상수 a = {constant_inverse} -> 식 y = {constant_inverse}/x")
# 지정한 x에 대한 y의 값
x_value = Fraction(8)
print(f"정비례: x = {x_value}일 때 y = {constant_direct * x_value}")
print(f"반비례: x = {x_value}일 때 y = {constant_inverse / x_value}")
LaTeX 등 수식 언어로 쓰는 법(복사 가능)
y = ax
y = ax
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>y</mi>
<mo>=</mo>
<mi>a</mi>
<mi>x</mi>
</mrow>
</math>
y = a x
y == a x
y := a*x;
y = a*x;
y = ax
a = y ÷ x
a = \frac{y}{x}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>a</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mi>y</mi>
<mi>x</mi>
</mfrac>
</mrow>
</math>
a = y/x
a == y/x
a := y/x;
a = y/x;
a = y/x
y = a/x
y = \frac{a}{x}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>y</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mi>a</mi>
<mi>x</mi>
</mfrac>
</mrow>
</math>
y = a/x
y == a/x
y := a/x;
y = a/x;
y = a/x
a = x × y
a = xy
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>a</mi>
<mo>=</mo>
<mi>x</mi>
<mi>y</mi>
</mrow>
</math>
a = x y
a == x y
a := x*y;
a = x*y;
a = xy
ChatGPT 에게 물어서 계산하는 방법
당신은 수학(정비례·반비례) 계산 도우미입니다. 다음 계산을 반드시 Python 코드를 실제로 실행해서 하고, 실행 결과의 수치만을 근거로 답해 주세요(암산이나 추측으로 답하지 마세요). y가 x에 정비례하고, 그래프가 점 (2, 6)을 지납니다. 1. 비례상수 a(y를 x로 나눈 값)와, y를 x의 식으로 나타낸 것 2. x = 5일 때의 y의 값 또, y가 x에 반비례하고 그래프가 같은 점 (2, 6)을 지날 때 3. 비례상수 a(x와 y를 곱한 값)와, y를 x의 식으로 나타낸 것 4. x = 8일 때의 y의 값(약분한 분수와 소수로) Python에서는 표준 라이브러리의 fractions 모듈을 써서 정확하게 계산하고, 계산에 쓴 식과 실행 결과의 수치를 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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