position parallel · skew
LESSON 1.3 · ACHIEVEMENT [9수04-02]

위치 관계

평면 위, 그리고 공간 속에서 — 두 직선·직선과 평면·두 평면이 가질 수 있는 모든 관계.

HOOK · 우리 방의 도형들

방 안의 모든 선과 면

우리가 있는 방을 둘러보세요. 바닥, 천장, 네 벽, 그리고 그들이 만나는 모서리들 — 모두 평면과 직선이 이루는 위치 관계의 실제 사례입니다.

🏠 방을 직육면체로 보면

방의 모서리 12개와 면 6개. 두 모서리가 평행할 수도 있고, 한 점에서 만날 수도 있고, 만나지도 않으면서 평행도 아닌 — 꼬인 위치일 수도 있습니다.

A B C D E F G H
PLANE · 평면에서 두 직선

평면 위 두 직선의 세 가지 관계

한 평면 위에서 두 직선이 가질 수 있는 관계는 단 세 가지뿐입니다.

한 점에서 만남
한 점 공유

두 직선이 만나 한 점을 공유. 만나는 각이 직각이면 수직.

평행
$l \parallel m$

두 직선이 만나지 않음. 같은 평면 위에서만 정의되는 관계.

일치
모든 점 공유
l = m

두 직선이 완전히 겹쳐 같은 직선이 됨. 보통 따로 세지 않음.

PARALLEL · 평행 표기

$l \parallel m$의 의미

두 직선 $l$, $m$이 같은 평면 위에 있고 만나지 않을 때, 두 직선은 평행하다고 하고 $l \parallel m$으로 표기한다.

평행은 두 직선이 모두 같은 평면 위에 있어야 정의된다. 만약 두 직선이 만나지 않더라도 다른 평면에 있다면 그것은 꼬인 위치이다.

$l \parallel m$ — 같은 평면, 만나지 않음
SPACE · 공간에서 두 직선

공간으로 가면 한 가지가 더

평면을 벗어나 공간으로 가면, 두 직선이 만나지도 평행도 아닌 새로운 관계가 생깁니다 — 꼬인 위치.

한 점에서 만남
한 점 공유

같은 평면에 있고 한 점을 공유.

평행
$l \parallel m$

같은 평면, 만나지 않음.

꼬인 위치
평면 X · 만남 X
다른 평면 위

같은 평면에 있지 않고, 만나지도 않음. 공간에서만 가능.

SKEW · 꼬인 위치

꼬인 위치란?

공간 속 두 직선이 같은 평면 위에 있지 않을 때, 두 직선이 꼬인 위치에 있다고 한다. 꼬인 위치의 두 직선은 만나지도 평행하지도 않는다.

방의 예: 천장의 한 모서리와 바닥의 다른 한 모서리. 두 모서리가 평행하지도, 만나지도 않으면 꼬인 위치.

평면 위가 아니고 + 만남 X → 꼬인 위치
INTERACTIVE · 3D 빌더

직육면체에서 찾아보는 관계

직육면체의 한 모서리를 클릭하면, 다른 모서리들이 그와의 관계에 따라 색깔로 표시됩니다.

🎁 직육면체 모서리 관계 탐험

아래 직육면체에서 모서리를 클릭해 보세요. 선택한 모서리와 평행한·만나는·꼬인 위치인 다른 모서리들이 자동으로 색별 표시됩니다.

A B C D E F G H
모서리를 클릭하세요

직육면체의 12개 모서리 중 하나를 클릭하면, 그와의 위치 관계에 따라 다른 모서리들이 색별 표시됩니다.

선택한 모서리
평행한 모서리
한 점에서 만남
꼬인 위치
LINE & PLANE · 직선과 평면

직선과 평면의 관계

한 직선과 한 평면이 공간에서 가질 수 있는 관계 3가지.

① 평면에 포함됨 ($l \subset P$)
P l
  • 직선 $l$의 모든 점이 평면 $P$ 위에 있음
  • 모든 점 공유
② 한 점에서 만남
P l
  • 한 점에서 만남
  • 그 점에서 만나 직각이면 $l \perp P$ (수직)
③ 평행 ($l \parallel P$)
P l l ∥ P
  • 직선과 평면이 만나지 않음
  • $l \parallel P$로 표기
TWO PLANES · 두 평면

두 평면의 관계

공간 속 두 평면이 가질 수 있는 관계 3가지.

① 한 직선에서 만남
P Q l
  • 두 평면이 만나면 한 직선이 됨 (교선)
  • 만나는 각이 직각이면 $P \perp Q$ (수직)
② 평행 ($P \parallel Q$)
P Q P ∥ Q
  • 두 평면이 만나지 않음
  • $P \parallel Q$로 표기
③ 일치
P = Q
  • 두 평면이 완전히 겹침
  • 같은 평면 — 보통 따로 세지 않음
QUICK CHECK · 개념 확인

바로 확인하기

Q1한 평면에서 두 직선이 꼬인 위치에 있을 수 있는가? (y / n)
Q2공간에서 두 직선이 만나지 않으면 반드시 평행한가? (y / n)
Q3한 평면에서 두 직선의 위치 관계는 모두 몇 가지인가? (만남·평행·일치)
Q4직선과 평면의 위치 관계는 모두 몇 가지인가?
Q5두 직선이 한 평면 위에 있고 만나지 않으면, 두 직선은 꼬인 위치인가? (y / n)

※ Q2 해설: 공간에서 두 직선이 만나지 않을 때 (1) 같은 평면이면 평행, (2) 다른 평면이면 꼬인 위치. 그러므로 "반드시 평행"은 아님 → 정답: n

EXAMPLES · 모범 풀이

예제로 익히기

EXAMPLE 01

직육면체의 모서리 관계

직육면체 ABCD-EFGH에서 모서리 AB와 다음 모서리들의 위치 관계를 답하시오.
(1) 모서리 EF   (2) 모서리 BC   (3) 모서리 GH   (4) 모서리 DH
(1) AB와 EF: 같은 직육면체의 마주 보는 모서리 → 평행.
(2) AB와 BC: 점 $B$에서 만남 → 한 점에서 만남.
(3) AB와 GH: 평행 (AB는 앞 바닥, GH는 뒤 천장, 둘 다 같은 방향).
(4) AB와 DH: 만나지 않고 평행도 아님 → 꼬인 위치.
(1) 평행 (2) 한 점에서 만남 (3) 평행 (4) 꼬인 위치
EXAMPLE 02

직선과 평면, 두 평면

직육면체 ABCD-EFGH에서 (1) 모서리 AE와 평면 BFGC의 위치 관계, (2) 평면 ABCD와 평면 EFGH의 위치 관계를 답하시오.
(1) 모서리 AE: 평면 BFGC와 만나는가? 모서리 AE는 좌측 앞 수직 모서리, 평면 BFGC는 우측 옆 면. 두 모서리/면이 만나지 않고 AE의 모든 점이 BFGC 위에 있지 않음 → 평행.
$\overline{AE} \parallel$ 평면 BFGC.
(2) 평면 ABCD (바닥)와 평면 EFGH (천장): 두 평면이 만나지 않음 → 평행.
평면 ABCD $\parallel$ 평면 EFGH.
(1) 평행 (2) 평행
PRACTICE · 연습 문제

단계별 문제 풀이

P-01 · ★
평면 위 두 직선의 위치 관계가 아닌 것은?
꼬인 위치는 공간(3차원)에서만 가능. 평면(2차원)에서는 불가능.
P-02 · ★
두 직선이 한 평면 위에 있고 만나지 않을 때, 두 직선의 관계는?
같은 평면 + 만나지 않음 = 평행의 정의.
P-03 · ★
공간에서 두 직선의 위치 관계는 모두 몇 가지인가? (한 점에서 만남·평행·꼬인 위치)
한 점에서 만남, 평행, 꼬인 위치 → 3가지.
(일치까지 세면 4가지지만 보통 동일한 직선으로 취급)
P-04 · ★★
직육면체 ABCD-EFGH에서 모서리 AB와 꼬인 위치에 있는 모서리는?
AB와 ① BC: 점 $B$에서 만남 → 만남.
AB와 ② EF: 같은 방향, 만나지 않음 → 평행.
AB와 ③ AE: 점 $A$에서 만남 → 만남.
AB와 ④ DH: 만나지 않고 평행도 아님 (수직 모서리지만 같은 평면 위에 없음) → 꼬인 위치.
P-05 · ★★
직육면체 ABCD-EFGH에서 모서리 AB와 평행한 모서리의 개수는?
AB와 같은 방향(가로 방향)을 가진 모서리: DC, EF, HG.
총 3개.
P-06 · ★★
직육면체 ABCD-EFGH에서 평면 ABCD와 평면 EFGH의 위치 관계는?
평면 ABCD는 직육면체의 바닥, 평면 EFGH는 천장.
두 평면이 만나지 않음 → 평행.
(두 평면 사이 거리 = 직육면체의 높이)
P-07 · ★★★
직육면체 ABCD-EFGH에서 모서리 AE와 꼬인 위치에 있는 모서리의 개수는?
AE는 좌측 앞 수직 모서리. 12개 모서리 중 AE 제외 11개를 분류.
평행: BF, CG, DH (수직 방향) → 3개.
A 또는 E에서 만남: AB, AD, EF, EH → 4개.
꼬인 위치: 나머지 = $11 - 3 - 4 = 4$개. (BC, CD, FG, GH)
P-08 · ★★★
한 평면 $P$에 포함되는 직선 $l$과, $P$에 포함되지 않는 직선 $m$이 있다. 두 직선이 만나지 않을 때, $l$과 $m$의 관계로 가능한 것은? (단, $m$의 한 점도 $P$ 위에 있지 않다)
$m$은 평면 $P$에 포함되지 않으며 $P$와 한 점도 공유하지 않음 → $m \parallel P$.
$l$은 $P$ 위에 있고 $m$과 만나지 않음.
$l$과 $m$이 같은 평면을 이룬다면 평행 (둘 다 $P \parallel m$이 되는 평면 위에 놓일 수 있음).
그렇지 않다면 꼬인 위치.
따라서 두 가능성 모두 존재 → ② 평행 또는 꼬인 위치.
WRAP-UP · 정리

이번 시간에 배운 것

📌 핵심 한 줄 요약

평면에서 두 직선은 만나거나·평행이거나·일치. 공간으로 가면 꼬인 위치가 한 가지 더 추가된다.

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