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23강 — 직선의 상대적 위치

평행, 수직, 교차. 직선 사이의 각. 점-직선 거리.

Used in: 1.º ano do EM (15–16 anos) · Equiv. Math I japonês cap. 3 · Equiv. Klasse 10 alemã (Analytische Geometrie)

rs    mr=ms,rs    mrms=1r \parallel s \iff m_r = m_s, \qquad r \perp s \iff m_r \cdot m_s = -1
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Rigorous notation, full derivation, hypotheses

기준과 공식

평행과 수직

직선 r:y=mrx+nrr: y = m_r x + n_rs:y=msx+nss: y = m_s x + n_s에 대해:

  • 평행 (일치하지 않음): mr=msm_r = m_s이고 nrnsn_r \neq n_s.
  • 일치: mr=msm_r = m_s이고 nr=nsn_r = n_s.
  • 교차: mrmsm_r \neq m_s.
  • 수직: mrms=1m_r \cdot m_s = -1 (둘 다 수직선이 아님 가정).

수직선이 포함된 경우: x=ax = a는 수직, y=by = b는 수평. 수직선끼리는 평행; 수직과 수평은 수직.

직선 사이의 각

tanθ=mrms1+mrms\tan\theta = \left|\frac{m_r - m_s}{1 + m_r m_s}\right|

(둘 다 수직선이 아님 가정.)

점-직선 거리

P0=(x0,y0)P_0 = (x_0, y_0)과 직선 Ax+By+C=0Ax + By + C = 0:

d(P0,r)=Ax0+By0+CA2+B2d(P_0, r) = \frac{|A x_0 + B y_0 + C|}{\sqrt{A^2 + B^2}}

평행한 직선 사이의 거리

r:Ax+By+C1=0r: Ax + By + C_1 = 0s:Ax+By+C2=0s: Ax + By + C_2 = 0에 대해: d(r,s)=C1C2A2+B2d(r, s) = \frac{|C_1 - C_2|}{\sqrt{A^2 + B^2}}

Exercise list

25 exercises · 6 with worked solution (25%)

Application 15Understanding 2Modeling 5Challenge 2Proof 1
  1. Ex. 23.1Application
    y=2x+1y = 2x + 1y=2x5y = 2x - 5가 평행한지 확인하시오.
  2. Ex. 23.2ApplicationAnswer key
    y=3x+2y = 3x + 2y=x/3+4y = -x/3 + 4가 수직인지 확인하시오.
  3. Ex. 23.3Application
    (0,7)(0, 7)을 지나고 y=5x2y = 5x - 2에 평행한 직선.
  4. Ex. 23.4ApplicationAnswer key
    (4,1)(4, 1)을 지나고 y=x/2+3y = -x/2 + 3에 수직인 직선.
  5. Ex. 23.5Application
    어떤 kk에 대해 직선 y=kx+1y = kx + 1y=4x3y = 4x - 3이 평행한가?
  6. Ex. 23.6Application
    어떤 kk에 대해 직선 y=kx+1y = kx + 1y=4x3y = 4x - 3이 수직인가?
  7. Ex. 23.7Application
    2x+y=52x + y = 5xy=1x - y = 1의 교점.
  8. Ex. 23.8Application
    (2,3)(2, 3)에서 직선 3x+4y12=03x + 4y - 12 = 0까지의 거리.
  9. Ex. 23.9Application
    y=2x+3y = 2x + 3y=2x5y = 2x - 5 사이의 거리.
  10. Ex. 23.10ApplicationAnswer key
    y=xy = xy=xy = -x 사이의 각.
  11. Ex. 23.11Application
    y=xy = xxx축 사이의 각.
  12. Ex. 23.12ApplicationAnswer key
    정사각형 (0,0),(1,0),(1,1),(0,1)(0,0), (1,0), (1,1), (0,1)의 대각선이 수직임을 보이시오.
  13. Ex. 23.13Application
    (2,3)(8,11)\overline{(2,3)(8,11)}의 수직이등분선 — 방정식?
  14. Ex. 23.14Application
    (0,0)(0, 0)을 지나고 기울기가 tan60°\tan 60°인 직선.
  15. Ex. 23.15ApplicationAnswer key
    (1,2),(3,4),(5,6)(1,2), (3,4), (5,6)이 같은 직선 위에 있는지 판정하시오.
  16. Ex. 23.16Modeling
    도시 지도에서, 평행한 거리들은 여러 cc에 대해 방정식 3x+4y=c3x + 4y = c를 갖는다. c=0c = 0c=25c = 25 사이의 거리는?
  17. Ex. 23.17Modeling
    두 요금제: A는 정액 R$ 60, B는 R$ 30 + R$ 0.10/분. 몇 분 xx일 때 요금이 같아지는가?
  18. Ex. 23.18Modeling
    비행기 1의 궤적: y=3x+100y = 3x + 100. 비행기 2의 궤적: y=2x+500y = -2x + 500. 어디서 만나는가? (관제에 중요!)
  19. Ex. 23.19ModelingAnswer key
    공립 및 사립 학교. x=0x = 0 (소득)에서 사립은 월 R$ 800. 공립은 무료. 사립은 또한 소득의 1%를 추가 등록금으로 부과. 방정식?
  20. Ex. 23.20Modeling
    당신은 원점에 있다. 적은 (10,0)(10, 0)에 있다. 발사 궤적: y=mxy = mx. 적은 직선 x+y=10x + y = 10 위를 움직일 수 있다. 어떤 mm일 때 정확히 막히는가?
  21. Ex. 23.21Understanding
    직선 y=xy = xy=2xy = 2x에 대해 공식 tanθ=(m1m2)/(1+m1m2)\tan\theta = |(m_1 - m_2)/(1 + m_1 m_2)|을 검증하시오.
  22. Ex. 23.22Understanding
    m1m2=1m_1 m_2 = -1인 두 직선이 tan\tan 공식을 통해 90°90° 각을 이룸을 보이시오.
  23. Ex. 23.23Challenge
    (0,5)(0, 5)를 지나고 y=xy = x45°45° 각을 이루는 직선들을 구하시오.
  24. Ex. 23.24Challenge
    (2,0)(2, 0)에서 원 x2+y2=1x^2 + y^2 = 1에 그은 두 접선의 방정식.
  25. Ex. 23.25Proof
    점-직선 거리 공식을 증명하시오. (벡터 사영 사용 — 27강 미리보기.)

이 강의의 출처

Updated on 2026-04-29 · Author(s): Clube da Matemática

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