중학교 1학년 · 도형과 측정

기본 도형

점·선·면과 각의 뜻을 익히고, 평면과 공간에서 도형의 위치 관계를 그림과 기호로 정확하게 나타내 봅시다.

  1. 1점·선·면
  2. 2각과 수선
  3. 3위치 관계
  4. 4평행선과 각
1

점, 선, 면과 선의 종류

도형은 점, 선, 면으로 이루어집니다. 이들은 모양과 위치를 설명하기 위한 가장 기본적인 요소입니다.

점

한 위치를 나타냅니다. 보통 알파벳 대문자 \(\mathrm{A}, \mathrm{B}, \mathrm{C}, \ldots\)로 나타냅니다.

선

점이 연속하여 움직인 자리를 생각한 것입니다. 곧은 선과 굽은 선이 있습니다.

면

선이 연속하여 움직인 자리를 생각한 것입니다. 평평한 면과 굽은 면이 있습니다.

교점과 교선

교점은 선과 선 또는 선과 면이 만나서 생기는 점이고, 교선은 서로 다른 두 면이 만나서 생기는 선입니다.

직선, 반직선, 선분

직선 \(\mathrm{AB}\)

두 점 \(\mathrm{A}, \mathrm{B}\)를 지나 양쪽으로 끝없이 뻗은 곧은 선입니다.

\(\overleftrightarrow{\mathrm{AB}}\)

반직선 \(\mathrm{AB}\)

점 \(\mathrm{A}\)에서 시작하여 점 \(\mathrm{B}\)의 방향으로 끝없이 뻗은 곧은 선입니다.

\(\overrightarrow{\mathrm{AB}}\)

선분 \(\mathrm{AB}\)

두 점 \(\mathrm{A}, \mathrm{B}\)와 그 사이의 모든 점으로 이루어진 곧은 선입니다.

\(\overline{\mathrm{AB}}\)
반직선의 순서를 확인하세요

반직선은 시작점과 방향이 모두 같아야 같은 도형입니다. 따라서 일반적으로 \(\overrightarrow{\mathrm{AB}}\ne\overrightarrow{\mathrm{BA}}\)입니다.

선의 종류 비교하기

버튼을 눌러 끝점과 화살표가 어떻게 달라지는지 살펴보세요.

A B
선분은 두 끝점 사이만 포함합니다.

두 점 사이의 거리와 중점

두 점 사이의 거리

두 점 \(\mathrm{A}, \mathrm{B}\)를 잇는 여러 선 중 가장 짧은 것은 선분 \(\mathrm{AB}\)입니다. 이 선분의 길이를 두 점 사이의 거리라고 합니다.

중점

선분 \(\mathrm{AB}\) 위의 점 \(\mathrm{M}\)에 대하여 두 선분 \(\mathrm{AM}, \mathrm{MB}\)의 길이가 같을 때, 점 \(\mathrm{M}\)을 선분 \(\mathrm{AB}\)의 중점이라고 합니다.

\(\overline{\mathrm{AM}}=\overline{\mathrm{MB}}\)
\(\overline{\mathrm{AM}}=\dfrac{1}{2}\overline{\mathrm{AB}}\)

중점의 성질 확인하기

선분 \(\mathrm{AB}\)의 길이를 바꾸어도 중점 \(\mathrm{M}\)이 항상 선분을 똑같이 나누는지 확인하세요.

A M B
\(\overline{\mathrm{AM}}=\overline{\mathrm{MB}}=4\)
2

각, 맞꼭지각과 수선

한 점에서 시작하는 두 반직선이 이루는 도형을 각이라고 합니다. 각의 이름은 꼭짓점이 가운데 오도록 읽습니다.

각의 이름

점 \(\mathrm{O}\)에서 시작하는 두 반직선 \(\overrightarrow{\mathrm{OA}}, \overrightarrow{\mathrm{OB}}\)가 이루는 각은 \(\angle\mathrm{AOB}\) 또는 \(\angle\mathrm{BOA}\)로 나타냅니다.

한 글자로 나타낼 때는 꼭짓점을 사용하여 \(\angle\mathrm{O}\)로 씁니다. 같은 꼭짓점에 여러 각이 있으면 세 글자로 나타냅니다.

각의 분류

  • 예각\(0^\circ\)보다 크고 \(90^\circ\)보다 작은 각
  • 직각크기가 \(90^\circ\)인 각
  • 둔각\(90^\circ\)보다 크고 \(180^\circ\)보다 작은 각
  • 평각크기가 \(180^\circ\)인 각

각의 크기와 종류

각의 크기를 바꾸어 예각, 직각, 둔각, 평각의 경계를 확인하세요.

O A B
45°는 예각입니다.

맞꼭지각

뜻

두 직선이 한 점에서 만날 때, 서로 마주 보는 두 각을 맞꼭지각이라고 합니다. 맞꼭지각의 크기는 서로 같습니다.

크기가 같은 이유

  1. \(\angle a+\angle b=180^\circ\)
  2. \(\angle b+\angle c=180^\circ\)
  3. 두 식에서 공통인 \(\angle b\)를 빼면 \(\angle a=\angle c\)입니다.

맞꼭지각 확인하기

한 직선의 방향을 바꾸어도 마주 보는 두 각의 크기가 같은지 살펴보세요.

a c
\(\angle a=\angle c=50^\circ\)

직교, 수선과 거리

직교

두 직선의 교각이 직각일 때 두 직선은 서로 직교한다고 합니다.

\(l\perp m\)

수선과 수선의 발

서로 직교하는 두 직선을 각각 다른 직선의 수선이라고 합니다. 수선과 주어진 직선의 교점을 수선의 발이라고 합니다.

수직이등분선

선분의 중점을 지나고 그 선분에 수직인 직선을 그 선분의 수직이등분선이라고 합니다.

점과 직선 사이의 거리

점 \(\mathrm{P}\)에서 직선 \(l\)에 내린 수선의 길이가 가장 짧다는 것을 비교해 보세요.

l P H
\(\overline{\mathrm{PH}}=4\)
3

평면과 공간에서의 위치 관계

위치 관계를 판단할 때에는 두 도형이 같은 평면 위에 있는지, 만나거나 나란한지를 차례로 살펴봅니다.

한 평면 위의 두 직선

서로 다른 두 직선이라면

한 점에서 만나거나, 만나지 않고 평행합니다. 두 이름이 실제로 같은 직선을 나타내면 두 직선은 일치한다고 말합니다.

평면에서 두 직선의 관계

각 관계를 선택하여 교점의 개수를 비교하세요.

l m P
교점이 한 개입니다.

공간에서 두 직선과 두 평면

서로 다른 두 직선

  • 한 점에서 만남두 직선이 같은 평면 위에서 한 점을 공유합니다.
  • 평행같은 평면 위에 있고 만나지 않습니다.
  • 꼬인 위치같은 평면 위에 있지 않아 만나지도 않고 평행하지도 않습니다.

서로 다른 두 평면

  • 만남한 직선을 공유하며, 이 직선을 교선이라고 합니다.
  • 평행서로 만나지 않습니다.

직육면체에서 위치 관계 찾기

직선 또는 평면의 관계를 선택하면 해당 모서리와 면이 강조됩니다.

AB CD EF GH
두 직선
두 평면
\(\mathrm{AB},\ \mathrm{BC}\)
두 직선은 점 B에서 만납니다.
4

평행선과 동위각·엇각

두 직선을 다른 한 직선이 가로지를 때 동위각과 엇각을 찾을 수 있습니다. 두 직선이 평행하면 이 각들의 크기가 서로 같습니다.

동위각

두 직선과 한 직선이 만날 때, 두 교점에서 서로 같은 위치에 놓인 각입니다.

엇각

두 직선 사이에서 횡단선을 기준으로 서로 엇갈린 위치에 놓인 각입니다.

용어와 성질을 구분하세요

동위각과 엇각은 두 직선이 평행하지 않아도 정할 수 있습니다. 다만 두 직선이 평행할 때 동위각의 크기와 엇각의 크기가 각각 같습니다.

평행선의 성질 확인하기

직선 \(m\)의 기울기를 바꾸어 동위각의 크기를 비교하고, 평행일 때 어떤 일이 생기는지 확인하세요.

l m n a b
\(l\parallel m\)
\(\angle a=55^\circ\)
\(\angle b=55^\circ\)
✓

스스로 확인하기

문제 1

\(\overrightarrow{\mathrm{AB}}\)와 \(\overrightarrow{\mathrm{BA}}\)는 항상 같은 반직선일까요?

문제 2

두 직선이 만나서 생긴 한 각의 크기가 \(128^\circ\)일 때, 그 맞꼭지각과 이웃한 각의 크기를 각각 구하세요.

문제 3

위 직육면체에서 직선 \(\mathrm{AB}\)와 직선 \(\mathrm{CG}\)의 위치 관계를 말하세요.