y = a/x inverse
LESSON 2.3 · ACHIEVEMENT [9수03-03]

반비례 관계

"하나가 두 배가 되면 다른 하나는 반" — 두 양의 곱이 항상 일정한, 또 하나의 변화 패턴.

HOOK · 일상 속 반비례

"하나가 두 배면 다른 하나는 반"

"청소를 1명이 60분에 끝낼 수 있다면, 2명이 함께 하면? 3명이 함께 하면?" — 사람 수와 시간 사이의 관계.

🧹 청소를 나눠 하기

한 사람이 $60$분에 끝낼 청소를 여러 명이 함께 한다고 하자. 인원 $x$와 걸리는 시간 $y$의 관계는?

인원 $x$ (명)시간 $y$ (분)$x \cdot y$
16060
23060
32060
41560
61060

관찰 1. $x$가 2배가 되면 $y$는 반($\dfrac{1}{2}$배). $x$가 3배 → $y$는 $\dfrac{1}{3}$배.

관찰 2. $x \cdot y$ (곱)는 항상 같다. (모두 60)

관찰 3. 한 줄의 식으로 적으면 $xy = 60$, 즉 $y = \dfrac{60}{x}$. 모든 행이 이 식 하나로 묶인다.

이런 관계를 반비례라고 한다.

CORE CONCEPT · 핵심 개념

반비례의 정의

"$x$가 늘어남에 따라 $y$가 같은 배수로 줄어들고, 둘의 곱이 일정"한 관계가 반비례입니다.

DEFINITION · 정의

반비례 관계

두 변수 $x$, $y$ 사이에 $x$가 $2$배, $3$배, $\cdots$가 됨에 따라 $y$는 $\dfrac{1}{2}$배, $\dfrac{1}{3}$배, $\cdots$가 되는 관계가 성립할 때, $y$는 $x$에 반비례한다고 한다.

이때 두 변수 사이에는 다음과 같은 식이 성립한다.

$y = \dfrac{a}{x}$    ($a \neq 0$, $x \neq 0$)

여기서 상수 $a$를 비례상수라 한다. ($xy = a$로 쓰기도 한다.)

청소 예: $y = \dfrac{60}{x}$ → 비례상수 $a = 60$
CAUTION · 주의

$x = 0$은 허용되지 않는다

$y = \dfrac{a}{x}$의 분모가 $x$이므로 $x = 0$일 때는 정의되지 않는다. 즉 표나 그래프에서 $x = 0$인 점은 빠진다.

또한 $y \neq 0$이기도 한다 (만약 $y = 0$이라면 $a = 0$이 되어 반비례가 아님). 즉 반비례 그래프는 어떤 축과도 만나지 않는다.

$x = 0$ 불가, $y = 0$ 불가 — 두 축 모두에 닿지 않는 곡선
PROPERTIES · 반비례의 성질

반비례의 네 가지 표정

반비례 관계 역시 식·표·곱·문장 — 네 가지 언어로 동시에 표현됩니다.

📐
식 (formula)

분수 꼴 또는 곱이 일정 꼴.

$y = \dfrac{a}{x}$
📊
표 (table)

$x$가 2배 → $y$는 반. 반대 방향.

$\dfrac{1}{2}$배, $\dfrac{1}{3}$배...
🔢
곱 (product)

$xy$가 항상 같다. 어느 행을 봐도.

$xy = a$
📈
그래프 (graph)

두 부분으로 나뉜 곡선(쌍곡선). 다음 차시에서!

쌍곡선
KEY IDEA · 핵심 아이디어

$xy = a$ — 곱으로 판별

표가 주어졌을 때 반비례인지 빠르게 판별하려면 각 행의 $x \cdot y$를 계산해 보면 된다. 모든 행에서 곱이 같으면 반비례, 다르면 반비례가 아니다.

이 곱이 바로 비례상수 $a$이다.

$1 \times 60 = 2 \times 30 = 3 \times 20 = 60$ → 반비례 (비례상수 $a = 60$)
COMPARE · 두 관계 비교

정비례 vs 반비례

두 관계가 어떻게 닮았고 어떻게 다른지 한 눈에 정리해 봅시다.

DIRECT · 정비례
$y$가 $x$에 정비례
$y = ax$

$x$가 $n$배 → $y$도 $n$배. 함께 변한다.

  • 비례상수: $a = \dfrac{y}{x}$ (몫이 일정)
  • $x = 0$ → $y = 0$ (원점 통과)
  • 그래프: 원점을 지나는 직선
  • 예: 단가 × 개수 = 총액, 속력 × 시간 = 거리
INVERSE · 반비례
$y$가 $x$에 반비례
$y = \dfrac{a}{x}$

$x$가 $n$배 → $y$는 $\dfrac{1}{n}$배. 반대로 변한다.

  • 비례상수: $a = xy$ (곱이 일정)
  • $x = 0$ 불가, $y = 0$ 불가 (축에 닿지 않음)
  • 그래프: 두 부분으로 나뉜 곡선 (쌍곡선)
  • 예: 일의 양 = 인원 × 시간, 거리 = 속력 × 시간 (한 양이 일정한 경우)
INTERACTIVE · 비례상수 슬라이더

비례상수를 움직여 보기

반비례 관계 $y = \dfrac{a}{x}$에서 $a$ 값을 바꾸면 표·곱·곡선이 어떻게 변하는지 직접 확인해 보세요.

🎚️ $y = a/x$ 인터랙티브

슬라이더로 비례상수 $a$를 조절해 보세요. 표·식·그래프가 동시에 변합니다.

$y = 6/x$
−120+12
$x$$y$$xy$
$xy$ = 6 (모든 행에서 일정 ✓)
x y O
QUICK CHECK · 개념 확인

바로 확인하기

Q1$y$가 $x$에 반비례하고 $x = 1$일 때 $y = 6$이다. $x = 3$일 때 $y$의 값은?
Q2$y = \dfrac{12}{x}$의 비례상수 $a$의 값은?
Q3$y = -\dfrac{20}{x}$에서 $x = 2$일 때 $y$의 값은?
Q4$y = \dfrac{a}{x}$에서 $x = 0$일 때 $y$의 값이 존재하는가? (y / n)
Q5$y$가 $x$에 반비례하고, 점 $(4, 6)$이 관계식 위의 점이다. 비례상수 $a$는?
EXAMPLES · 모범 풀이

예제로 익히기

EXAMPLE 01

표 → 식 변환

아래 표가 반비례 관계를 나타낼 때, $y$를 $x$의 식으로 나타내시오.
$x = 1, 2, 3, 4$ 일 때 $y = 12, 6, 4, 3$.
반비례 판별: $x \cdot y$ 계산. $1 \times 12 = 12$, $2 \times 6 = 12$, $3 \times 4 = 12$, $4 \times 3 = 12$. 모두 같음 → 반비례.
비례상수 $a = xy = 12$.
$y = \dfrac{12}{x}$
EXAMPLE 02

한 점이 주어진 경우

$y$가 $x$에 반비례하고 $x = 4$일 때 $y = -3$이다. $x = 6$일 때 $y$의 값을 구하시오.
반비례 → $y = \dfrac{a}{x}$ 꼴. $xy = a$.
$(4, -3)$ 대입: $a = 4 \times (-3) = -12$.
식 결정: $y = -\dfrac{12}{x}$.
$x = 6$ 대입: $y = -\dfrac{12}{6} = -2$.
$y = -2$
EXAMPLE 03

실생활 문제

$24$ km 거리를 일정한 속력으로 가는 자동차가 있다. 속력 $x$ km/h로 갈 때 걸리는 시간이 $y$시간이다. (1) $y$를 $x$의 식으로 나타내시오. (2) 시속 $80$ km로 갈 때 걸리는 시간은?
거리 $=$ 속력 $\times$ 시간. 거리가 $24$ km로 일정.
$24 = x \times y$ → $y = \dfrac{24}{x}$. 반비례. 비례상수 $a = 24$.
(2) $x = 80$ 대입: $y = \dfrac{24}{80} = \dfrac{3}{10} = 0.3$ 시간 ($= 18$분).
(1) $y = \dfrac{24}{x}$   (2) $0.3$ 시간 ($18$분)
PRACTICE · 연습 문제

단계별 문제 풀이

P-01 · ★
다음 중 $y$가 $x$에 반비례하는 관계식은?
반비례 꼴 = $y = \dfrac{a}{x}$.
$y = \dfrac{8}{x}$만 이 꼴 ($a = 8$).
P-02 · ★
$y$가 $x$에 반비례하고 $x = 4$일 때 $y = 5$이다. 비례상수 $a$는?
반비례 → $y = \dfrac{a}{x}$ 또는 $xy = a$.
$a = xy = 4 \times 5 = 20$.
P-03 · ★
$y = \dfrac{12}{x}$에서 $x = 4$일 때 $y$의 값은?
$y = \dfrac{12}{4} = 3$.
P-04 · ★★
$y$가 $x$에 반비례하고 $x = 3$일 때 $y = 8$이다. $x = 12$일 때 $y$의 값은?
비례상수 $a = xy = 3 \times 8 = 24$.
식: $y = \dfrac{24}{x}$. $x = 12$ → $y = \dfrac{24}{12} = 2$.
P-05 · ★★
다음 중 $y$가 $x$에 반비례 관계인 것은?
① 둘레 $y = 4x$ → 정비례.
② 넓이 $= x \times y = 30$ → $y = \dfrac{30}{x}$ → 반비례.
③ 거리 $y = 40x$ → 정비례.
④ 가격 $y = ax$ → 정비례.
P-06 · ★★
$10$명이 함께 어떤 일을 $6$시간 만에 끝낸다. 같은 일을 $5$명이 함께 한다면 몇 시간이 걸리는가? (단, 모두 같은 속력으로 일한다.)
일의 양 = 인원 $\times$ 시간 = $10 \times 6 = 60$ (사람-시간 단위).
인원과 시간은 반비례 → $5 \times t = 60$ → $t = 12$.
인원이 $10 \to 5$로 반으로 줄었으니 시간은 두 배인 $12$시간.
P-07 · ★★★
$y$가 $x$에 반비례하고, 두 점 $(3, -4)$, $(k, 6)$이 모두 같은 관계식 위에 있다. 상수 $k$의 값을 구하시오.
비례상수 $a = xy = 3 \times (-4) = -12$.
식: $y = -\dfrac{12}{x}$. $(k, 6)$ 대입: $6 = -\dfrac{12}{k}$ → $k = -2$.
검산: $(-2) \times 6 = -12 = a$ ✓.
P-08 · ★★★
아래 표가 반비례 관계를 나타낼 때, $A + B$의 값은?
$x$: $-6,\ -3,\ 2,\ A$
$y$: $-2,\ B,\ 6,\ 4$
반비례 → $xy$가 일정. $(-6) \times (-2) = 12$. $(2) \times 6 = 12$. 즉 비례상수 $a = 12$.
식: $y = \dfrac{12}{x}$ (또는 $xy = 12$).
$x = -3$ → $-3 \cdot B = 12$ → $B = -4$.
$y = 4$ → $A \cdot 4 = 12$ → $A = 3$.
$A + B = 3 + (-4) = -1$.
WRAP-UP · 정리

이번 시간에 배운 것

📌 핵심 한 줄 요약

$y$가 $x$에 반비례하면 $y = \dfrac{a}{x}$ ($a \neq 0$). 비례상수 $a$는 $xy$의 일정한 값이며, $x = 0$과 $y = 0$은 모두 불가능.

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