🚪 관문 특강 · 공통수학1 Ⅱ 방정식과 부등식

📏 절댓값과 그래프 개형 — 거리와 접기

절댓값 기호 $|\ |$만 보면 손이 멈추나요? 그럴 수 있어요. 교과서는 "케이스를 나누어라"라고만 하는데, 왜 나누는지는 안 알려주거든요. 절댓값은 그냥 거리예요. 그리고 절댓값 그래프는 그냥 접기예요. 이 두 그림만 몸에 넣으면 케이스 나누기가 저절로 나와요.

1절댓값 그래프는 "접기" (공식 없이)

직선 $y=x-a$가 있어요. 접기 버튼을 누르면 $x$축 아래로 내려간 부분이 위로 접혀 올라와요. 그 결과가 $y=|x-a|$ 예요. 슬라이더로 $a$와 가로선 $y=b$를 움직여 보세요.

$a$2
$b$ (가로선 $y=b$)3
꼭짓점 (2, 0)
$|x-a|=b$ 의 해
해의 뜻

접힌 그래프는 V자예요. V의 꼭짓점은 $x=a$, 즉 절댓값 안이 0이 되는 곳이에요. 가로선 $y=b$ ($b>0$)와 만나는 두 점은 꼭짓점에서 좌우로 $b$만큼 떨어져 있어요. 그래서 $|x-a|=b$의 해는 $x=a-b$와 $x=a+b$. 절댓값은 "거리", 이게 전부예요.

함께 생각하기 ①

$|x-3|=2$ 의 두 해의 합은? (3에서 거리가 2인 두 점)

2공식은 외우는 게 아니라 읽는 것

절댓값의 정의는 "부호를 떼라"가 아니라 "음수면 $-1$을 곱해서 양수로 만들어라"예요. 이게 케이스 나누기의 전부예요: 안이 $0$ 이상이면 그대로, 음수면 부호를 바꿔서 벗긴다.

$|x|=\begin{cases}x & (x\ge 0)\\ -x & (x<0)\end{cases}$
수직선에서 0까지의 거리. |x − a| 는 a까지의 거리. 경계는 "안이 0이 되는 곳".

방정식 $|x-a|=b$는 "$a$에서 거리가 $b$인 점"이니까 두 개예요. 부등식은 거리가 $b$보다 가까운 곳(사이)과 먼 곳(바깥)으로 읽어요.

$|x-a|\lt b \Leftrightarrow a-b\lt x\lt a+b,\qquad |x-a|\gt b \Leftrightarrow x\lt a-b$ 또는 $x\gt a+b$
"가깝다"는 사이, "멀다"는 바깥. 등호가 붙으면 경계도 포함.

절댓값이 두 개면 경계가 두 개예요. $|x-a|+|x-b|$는 "두 점 $a, b$까지의 거리의 합"이에요. $a$와 $b$ 사이에 있으면 합이 항상 $|a-b|$로 일정하고(줄자를 생각해 보세요), 밖으로 나가면 커져요. 그래서 최솟값은 $|a-b|$.

$|x-a|+|x-b|\ \ge\ |a-b|$ (등호는 $a$와 $b$ 사이에서)
수직선에 두 점을 찍고 "사이 / 왼쪽 밖 / 오른쪽 밖" 세 구간으로 나누면 절댓값이 전부 벗겨진다.

그래프는 접기예요. $y=|f(x)|$는 $y=f(x)$에서 $x$축 아래를 위로 접은 것. $y=|x-a|+k$는 V자를 위로 $k$만큼 올린 것이라 꼭짓점이 $(a,k)$, 최솟값이 $k$예요.

$y=|x-a|+k$: 꼭짓점 $(a,k)$, 최솟값 $k$
V의 팔 기울기는 ±1. y = m 과의 교점 개수는 m > k 이면 2, m = k 이면 1, m < k 이면 0.

함께 생각하기 ②

부등식 $|x+1|<3$ 을 만족시키는 정수 $x$의 개수는? ($-1$에서 거리가 3보다 가까운 곳)

3케이스 표 — 핵심 도구

절댓값이 두 개 이상이면 표를 그려요. ① 안이 0이 되는 경계를 전부 찾고 ② 수직선을 구간으로 나눈 뒤 ③ 구간마다 각 절댓값의 부호를 적고 벗겨요. 예: $|x-1|+|x-4|$.

구간$x-1$$x-4$벗긴 식
$x<1$$-$ → $-(x-1)$$-$ → $-(x-4)$$-2x+5$
$1\le x<4$$+$ → $x-1$$-$ → $-(x-4)$$3$ (일정!)
$x\ge4$$+$ → $x-1$$+$ → $x-4$$2x-5$
불변 앵커 절댓값은 거리, 그래프는 접기. 경계는 "안이 0이 되는 곳"이고, 케이스는 경계 개수 + 1개다.

표를 머릿속에 그리는 연습이에요. 두 절댓값의 합의 최솟값은 표의 가운데 구간 값이에요.

4유형별 완전정복

네 가지 유형 모두 거리로 읽기 → 수직선에 표시 → 답 순서예요. "다른 문제로"를 눌러 숫자가 바뀌어도 같은 길로 가는지 확인하세요.

①
절댓값 방정식
거리가 b인 두 점
핵심 $|\ \square\ |=b$ 이면 $\square=b$ 또는 $\square=-b$. 안이 $2x-a$처럼 복잡해도 똑같이 두 경우. 두 해의 합은 항상 대칭 중심의 2배.
②
절댓값 부등식
가까운 곳은 사이, 먼 곳은 바깥
핵심 $|x-a|\lt b$ 는 $a-b\lt x\lt a+b$ (사이), $|x-a|\gt b$ 는 바깥 ($b>0$일 때). 정수 개수를 물으면 경계 포함 여부(등호)부터 확인.
③
두 절댓값의 합
경계 두 개, 구간 세 개
핵심 $|x-a|+|x-b|$ 는 두 점까지 거리의 합. 사이에서는 $|a-b|$로 일정(최솟값), 바깥에서는 커진다. $=c$ 의 해는 $c$와 $|a-b|$ 크기 비교로 개수가 정해진다.
④
절댓값 그래프
접기와 꼭짓점
핵심 $y=|x-a|+k$ 는 꼭짓점 $(a,k)$인 V자. 최솟값 $k$. 가로선 $y=m$과의 교점은 $m$이 $k$보다 위면 2개, 같으면 1개, 아래면 0개. (그래프의 평행이동은 공통수학2에서 다시 만나요)
5실전 총정리 — 유형 섞어서

어떤 유형인지 알려주지 않아요. 거리로 읽고 수직선에 그려서 풀어 보세요. 틀리면 어느 유형인지 알려주고 돌아가는 길을 열어 둘게요.

6마무리 치트시트

📏 절댓값 한 장 요약

정의$|x|$ = 0까지의 거리. 음수면 $-1$을 곱해 벗긴다
방정식$|x-a|=b \Rightarrow x=a\pm b$ (두 해의 합 $2a$)
부등식$<$ 는 사이 $a-b\lt x\lt a+b$ · $>$ 는 바깥
두 절댓값경계 2개 → 구간 3개 표. 사이에서 합 $=|a-b|$ (최솟값)
그래프$y=|f(x)|$ 는 $x$축 아래를 접기 · $y=|x-a|+k$ 꼭짓점 $(a,k)$
한 문장절댓값은 거리, 그래프는 접기, 케이스는 경계+1개
📌 어른이 되어도 기억할 것
  • "오차 ±0.5mm 이내"는 $|x-x_0|\le0.5$ 예요. 품질 관리, 측정, 허용 범위는 전부 절댓값 부등식이에요.
  • "편차"(평균에서 얼마나 떨어졌나)를 다룰 때 절댓값 또는 제곱을 써요. 통계의 표준편차는 이 "거리" 생각에서 나와요.
  • 케이스 나누기는 프로그래밍의 if / else와 같아요. 경계를 먼저 찾고 구간마다 규칙을 적는 사고는 어디서나 쓰여요.
💡 다음으로 이어지는 것
절댓값 그래프의 꺾인 점은 미적분Ⅰ에서 "미분할 수 없는 점"의 대표 예가 돼요. 그리고 "접기"는 공통수학2 도형의 이동(대칭이동)과 같은 조작이에요.
🏠 이미 보고 있던 곳
내비게이션의 "목적지까지 남은 거리", 온도계의 "설정 온도와의 차이", 게임의 "적과의 거리가 5 이내면 공격" 조건. 방향은 무시하고 크기만 보는 순간마다 절댓값이 있어요.
🏭 이걸로 먹고사는 사람들
허용 오차($|x-x_0|\le\varepsilon$)로 부품을 검사하는 품질 관리, 센서 값의 편차를 다루는 데이터 분석, "거리가 얼마 이내면"으로 판정하는 게임·자율주행 로직. 🎓 산업공학 · 통계학 · 컴퓨터공학

단원 앱으로 이어서 → 여러 가지 방정식·부등식 · 도형의 이동(대칭)

관문 특강 · 절댓값과 그래프 개형 · 공통수학1 · 표준 커리큘럼 제작