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중1수학/좌표평면과 그래프

정비례 ( 뜻, 식, 그래프 )

by 수수니 2020. 4. 14.
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정비례라는 용어를 사용하지 않았을 뿐이지 일상생활에서 정비례 관계를 많이 경험했을 거예요.

 

를 들어 양말 한 개가 1000원 일 때, 양말 두 개는 2000원, 양말 세 개는 3000원, 양말 네 개는 4000원이므로 양말의 개수가 2배, 3배, 4배 변할 때마다 가격도 2배, 3배, 4배로 변한다는 것을 알 수 있어요.

이를 식으로 나타내면 양말의 가격=1000×양말의 개수 라고 할 수 있고,

수학적인 용어를 사용하여 양말의 개수와 양말의 가격은 정비례한다고 합니다.

 

문자를 사용하여 양말의 개수를 x, 가격을 y라고 했을 때,

표로 나타내면,

식으로 나타내면, y=1000×로 쓸 수 있습니다.

 

초등학교 때 배운 비율을 생각해보면,

x에 대한 y의 비율은으로 일정합니다.

이를 식으로 나타내면 이고, 양변에 x를 곱하면 y=1000x 로 위의 식과 같다는 것을 알 수 있어요.

 

이처럼 x의 값이 2배, 3배, 4배, ··· 로 변함에 따라 y의 값도 2배, 3배, 4배, ··· 로 변하는 관계가 있으면 x와 y는 정비례(또는 y는 x에 정비례)한다고 하며,

식으로는로 나타냅니다.


특히 x와 y가 정비례할 때, x와 y의 값은 변하더라도 x에 대한 y의 비율은 일정하며, 여기서 일정한 비율은 y=ax의 a의 값이 됩니다.


이제 아래의 표에서 x와 y의 정비례 관계를 판단하고, 정비례하는 경우에는 식과 그래프로 나타내볼게요.

 

예 1) 


x가 1에서 3으로 3배가 될 때, y가 2에서 8로 4배가 되므로 x와 y는 정비례하지 않아요.

또한 이므로 x에 대한 y의 비율이 일정하지 않습니다.

 

예 2)


x의 값이 2의 2배, 3배, 4배, 5배로 변함에 따라 y의 값도 1의 2배, 3배, 4배, 5배로 변하기 때문에 x와 y는 정비례합니다.

x에 대한 y의 비율을 보면 이므로 식으로 나타낸다면 입니다.

 

 

그래프를 그려보면, 왼쪽 그림에서처럼 순서쌍을 좌표로 하는 점을 찍어 나타낼 수 있습니다.

x의 값을 확장 시켜 수 전체로 생각한다면 오른쪽 그림처럼 원점을 지나는 직선이 됩니다.

 

즉 y=ax (a>0) 인 그래프는,

1) 원점을 지나는 직선입니다.

2) 오른쪽 위로 향하는 직선입니다.

3) 제1사분면과 제3사분면을 지나는 직선입니다.

4) x의 값이 증가할 때 y의 값이 증가합니다.

5) a의 값이 클수록 y축에 가깝습니다.



예 3)


x의 값이 1의 2배, 3배, 4배, 5배로 변함에 따라 y의 값도 -2의 2배, 3배, 4배, 5배로 변하기 때문에 x와 y는 정비례합니다.

x에 대한 y의 비율을 보면 이므로 식으로 나타내면 y=-2x입니다.



그래프를 그려보면, 왼쪽 그림처럼 순서쌍을 좌표로 하는 점을 찍어 나타낼 수 있으며,

x의 값을 확장 시켜 수 전체로 생각한다면 오른쪽 그림처럼 원점을 지나는 직선이 됩니다.

 

즉 y=ax (a<0) 인 그래프는,

1) 원점을 지나는 직선입니다.

2) 오른쪽 아래로 향하는 직선입니다.

3) 제2사분면과 제4사분면을 지나는 직선입니다.

4) x의 값이 증가할 때 y의 값은 감소합니다.

5) a의 절댓값이 클수록 y축에 가깝습니다.


<오개념 체크>


① 일상생활에서 비례라는 용어가 증가한다는 의미로 쓰이기도 해서

x의 값이 증가할 때 y의 값이 증가하면, x와 y는 정비례한다고 생각하는 경우가 있어요.


위의 예 1)은 x의 값이 증가할 때, y의 값은 증가하지만 x와 y는 정비례 관계가 아니에요.


또 다른 예 일차함수 y=x+1은 증가함수지만,

x가 1일 때 y=2이고, x=3일 때 y=4이기 때문에 x의 값이 1에서 3으로 3배 변할 때 y의 값은 2에서 4로 변하기 때문에 3배 변하지 않아요.

따라서 x와 y는 정비례하지 않습니다.


② 정비례의 정의에서 x와 y의 값이 2배, 3배, ··· 변한다는 것을 2배, 3배, ··· 증가한다고 생각해서

y의 값이 감소하는 경우에 x와 y는 정비례 관계가 될 수 없다고 잘못 판단할 때가 있어요.

 

음수의 곱셈을 생각해 보세요.


-2를 2배 하면 -4, -2를 3배 하면 -6이죠. -4와 -6을 비교해보면 -4에서 -6으로 감소한 것이지 증가한 것은 아니잖아요.

중학교 1학년부터는 음수의 개념을 접하기 때문에 어떤 수를 2배 한 수보다 3배 한 수가 더 작을 수도 있다는 것을 유념해야 합니다.

즉 예 3)에서처럼 정비례의 정의를 만족한다면, y의 값이 감소하는 경우도 정비례 관계가 될 수 있습니다.


따라서 정비례을 증가한다, 감소한다는 것으로 판단해서는 안됩니다.


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