072 미지수가 2개인 연립일차방정식 풀이: 가감법과 대입법 마스터!

072 미지수가 2개인 연립일차방정식 풀이: 가감법과 대입법 마스터!

072 미지수가 2개인 연립일차방정식 풀이: 가감법과 대입법 마스터! ⚙️

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안녕하세요, 방정식 해결의 탐정 친구들! 👋 하나의 방정식만으로는 미지수의 값을 딱 정하기 어려운 경우가 많죠? 이럴 때 두 개 이상의 방정식을 한 쌍으로 묶어 생각하면 미지수의 값을 찾아낼 수 있는데, 이것을 바로 연립방정식이라고 해요. 오늘은 그중에서도 가장 기본이 되는, 미지수가 2개인 연립일차방정식을 푸는 방법에 대해 알아볼 거예요. 연립방정식을 푸는 핵심은 미지수 하나를 없애서 우리가 풀 수 있는 형태로 만드는 것! 가감법대입법이라는 두 가지 강력한 도구를 함께 마스터해 봅시다! 🔍

📝 핵심만정리: 미지수가 2개인 연립일차방정식 풀이법!

  • 미지수가 2개인 연립일차방정식: 미지수가 2개이고, 각 방정식이 모두 일차방정식으로 이루어진 연립방정식.
    예: { x + y = 52x – y = 1
  • 연립방정식의 해(근): 연립방정식을 이루는 모든 방정식을 동시에 만족시키는 미지수의 값 (또는 값의 쌍).
  • 풀이의 기본 원리: 미지수 중 하나를 소거하여 미지수가 1개인 일차방정식을 만든 후, 그 방정식을 풀어 한 미지수의 값을 구하고, 그 값을 원래 방정식 중 하나에 대입하여 나머지 미지수의 값을 구한다.
  • 주요 풀이 방법:
    • 가감법: 두 방정식을 변끼리 더하거나 빼서 한 미지수를 소거하는 방법.
    • 대입법: 한 방정식을 한 미지수에 대하여 정리한 후, 그 식을 다른 방정식에 대입하여 한 미지수를 소거하는 방법.

주어진 방정식의 형태에 따라 가감법이나 대입법 중 더 편리한 방법을 선택하면 돼요!

🤔 미지수가 2개인 연립일차방정식이란?

개념정리 72-1: 두 개의 일차방정식을 한 쌍으로!

우리가 x + y = 3과 같은 일차방정식을 보면, 이 식을 만족하는 (x, y) 순서쌍은 (1, 2), (0, 3), (3, 0), (-1, 4) 등 무수히 많아요. 이렇게 미지수가 2개인데 식이 하나뿐이면 해를 하나로 정할 수 없죠.

하지만 만약 x – y = 1이라는 또 다른 일차방정식이 주어져서 이 두 방정식을 동시에 만족하는 x, y 값을 찾는다면 어떨까요? 이렇게 미지수가 2개이고, 각 방정식이 모두 일차방정식인 두 개 이상의 방정식을 한 쌍으로 묶어 놓은 것미지수가 2개인 연립일차방정식이라고 해요. (보통 중학교에서는 두 개의 일차방정식으로 이루어진 경우를 다룹니다.)

예를 들어, 다음은 미지수가 2개인 연립일차방정식이에요:

{ 2x + y = 7x – y = -1

이 연립방정식의 또는 은 위의 두 방정식을 동시에 만족시키는 x의 값과 y의 값의 쌍을 의미합니다. 그리고 이 해를 구하는 과정을 “연립방정식을 푼다”고 말해요.

🛠️ 풀이 방법: 미지수 하나를 없애자! (가감법과 대입법)

개념정리 72-2: 한 미지수 소거가 핵심!

미지수가 2개인 연립일차방정식을 푸는 핵심 전략은 두 미지수 중 하나를 없애서(소거하여) 미지수가 하나인 일차방정식으로 만드는 것이에요. 미지수가 하나인 일차방정식은 우리가 쉽게 풀 수 있으니까요! 한 미지수의 값을 구하면, 그 값을 원래 방정식 중 하나에 대입하여 나머지 미지수의 값도 구할 수 있습니다.

미지수를 소거하는 대표적인 방법에는 가감법대입법이 있어요.

1. 가감법 (加減法, Elimination Method)

가감법은 두 방정식을 변끼리 더하거나 빼서 한 미지수를 소거하는 방법이에요. 이때, 소거하려는 미지수의 계수의 절댓값이 같아지도록 각 방정식의 양변에 적절한 수를 곱한 후 더하거나 빼면 편리해요.

예시: 연립방정식 { 2x + y = 7   ···①x – y = -1   ···②을 가감법으로 풀어봅시다.

y의 계수의 절댓값이 1로 같고 부호가 다르므로, 두 식을 변끼리 더하면 y가 소거되겠네요!

① + ②: (2x + y) + (x – y) = 7 + (-1)

3x = 6x = 2

이제 x=2를 ②식에 대입하면 (①식에 대입해도 돼요):

2 – y = -1-y = -3y = 3

따라서 해는 x=2, y=3 입니다.

2. 대입법 (代入法, Substitution Method)

대입법은 한 방정식을 한 미지수에 대하여 정리한 후 (예: y = (x에 대한 식) 꼴), 그 식을 다른 방정식에 대입하여 한 미지수를 소거하는 방법이에요.

예시: 연립방정식 { 2x + y = 7   ···①x – y = -1   ···②을 대입법으로 풀어봅시다.

②식에서 x = y – 1 로 정리할 수 있어요. (또는 y = x+1로 정리해도 돼요!)

x = y – 1을 ①식에 대입하면:

2(y – 1) + y = 7

2y – 2 + y = 7

3y = 9y = 3

이제 y=3을 x = y – 1에 대입하면:

x = 3 – 1 = 2

따라서 해는 x=2, y=3 입니다.

등치법도 있어요! ⚖️

가감법이나 대입법 외에, 두 방정식을 모두 같은 미지수에 대해 정리한 후 (예: y = f(x), y = g(x)), f(x) = g(x)로 놓고 푸는 등치법도 있답니다. 이것도 결국 대입법의 한 형태로 볼 수 있어요.

🧐 개념확인 문제: 연립일차방정식 풀기!

이제 배운 가감법 또는 대입법을 이용하여 다음 연립일차방정식을 풀어봅시다!

연립방정식 { 2x + y = 2   ···①x + 2y = 7   ···②을 푸시오. (PDF 문제)

정답 및 해설:

방법 1: 가감법 이용

\times 2를 하면 4x + 2y = 4 ··· ③

③ – ②를 하면: (4x + 2y) – (x + 2y) = 4 – 7

3x = -3x = -1

x = -1을 ①에 대입하면: 2(-1) + y = 2-2 + y = 2y = 4

따라서 해는 x = -1, y = 4 입니다.

방법 2: 대입법 이용

①에서 y = -2x + 2로 정리합니다.

이것을 ②에 대입하면: x + 2(-2x + 2) = 7

x – 4x + 4 = 7

-3x = 3x = -1

x = -1y = -2x + 2에 대입하면: y = -2(-1) + 2 = 2 + 2 = 4

따라서 해는 x = -1, y = 4 입니다.

어떤 방법을 사용하든 정확한 계산을 통해 같은 해를 얻을 수 있어요! 문제의 형태를 보고 더 편리한 방법을 선택하는 것이 좋겠죠? 😉


오늘은 미지수가 2개인 연립일차방정식을 푸는 두 가지 주요 방법, 가감법과 대입법에 대해 배웠습니다. 두 방법 모두 하나의 미지수를 소거하여 미지수가 하나인 일차방정식으로 만들어 푸는 것이 핵심이었죠? 연립방정식은 앞으로 더 복잡한 방정식 시스템을 이해하는 기초가 되므로, 오늘 배운 내용을 확실히 익혀두시길 바랍니다! 오늘도 수고 많으셨습니다! 다음 시간에는 미지수가 3개인 연립일차방정식 풀이에 대해 알아보겠습니다! 🧩

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