2023년 2월 28일 화요일

일차함수(1) 일차함수(y = k x)




차함수(y = kx)
linear function : y = k x


"함수그래프는 상위수학으로의 관문"
function graphs are the gateway
to higher level math "







일차함수의 그래프는일차 비례식을 좌표평면에 나타내는 가장 기초적인 내용부터중학과정에서는 포물선과 직선 그리고 고등과정에서는 다항함수의 곡선과 직선의 관계까지 다양하게 응용되는 단원입니다.

문과 고등학생 중에는 직선의 그래프도 제대로 못 그려서 쩔쩔매는 모습을 자주 봅니다수학실력의 차이는함수와 그래프에서 비롯된다고 할 정도로 중요하니기초부터 확실하게 다져 두기 바랍니다.

오늘은 간단한 비례식의 직선부터쉽고 빠르게 그래프를 그릴 수 있는 방법을 설명할 예정이니철저히 숙달시켜 두어야 합니다.

다시 강조하지만문과라 하더라도고등과정의 다항함수의 미적분까지 중고등 수학 전반에서 활용되는 매우 중요한 개념입니다.





               





일반적으로 가 의 값에 정비례한다고 하면는 의 실수배가 되니까식으로는 y = k x 라고 표현합니다.

그러면가 일 때즉, y = x 의 그래프는 어떻게 그릴까요값에 따라 정해지는값들의 일부만 표로 나타내 볼까요?


x
–3
–2
–1
0
1
2
3
y
–3
–2
–1
0
1
2
3



이 표의 값들은 그래프로 나타낸다면좌표평면에 찍히는 점 (x, y의 좌표들이니까, … (–3, –3), (–2, –2), … , (3, 3) … 들을 포함하는 무수히 많은 빨간점들의 집합즉 아래 그림에서 파란색 직선이 되겠지요?






이 식에서 를 일반화해서 좌표평면에 나타내면어떻게 나타날까요?

가  일 일 일 때 … 을 그래프로 그려 볼까요?





 그림에서  때는 기울기가 45°  파란색 직선이고값이 점점 커질 수록 축에 가까이 붙는 모양이지요따라서 값을 기울기라고 합니다.


예컨데= 3 이라면= 3 = (+3) / (+1) 이라고분모를 자연수(+) 하는 기약분수로 고친 다음, [(분모오른쪽으로 1] 움직일 , [(분자위로 3] 간다고 해석합니다.


기울기 5/3 이라면= (+5) / (+3) 라고 해석한 다음[오른쪽으로 3] 움직일 , [위로 5] 간다고 하면 되겠지요?





만일음수( 
– 2/3 이라면어떻게 해석해야 할까요?




= (2) / (+3) 라고 바꾼 다음 그림에서 초록색 점선으로 표시된 만큼인 [오른쪽으로 3] 움직일 , [아래로 2] 이동한다고 나타내면 되겠지요?


분모를 자연수(+) 하는 기약분수로 고치는 이유는, 왼쪽이 아니라 오른쪽을 표준으로 하기 위함입니다.


직선의 그래프에 완전히 익숙해 지기전까지는, 항상 [(분모) 오른쪽으로 몇 ] 움직일 , [(분자위 또는 아래로 몇 ] 간다고 해석해서 그리기를 강력하게 추천합니다.




만일k = 0 이라면?

k = 0 = 0 / +(0이  아닌  숫자)라고 바꾸어서 해석하면, [오른쪽으로  ] 움직일 , [] 되니까 그림에서 빨간색 직선 ,  축이 됩니다.




이제배운 것을 정리해 볼까요?




정비례 일차식인 y = k x  원점 지나는 직선이고,

(1)  k > 0 이면 오른쪽 위로 증가   
  
(2)  k < 0 이면 오른쪽 아래로 감소
    
 (3)  k = 0 이면 을 나타낸다.     



값이 음수(–) 이건양수(+) 이건  절대값이 크면 클수록  축에 가까이 달라 붙고 값이 0  가까워지면 x 축에 점점 달라 붙는다.





               

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