์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ๋ฌด์์ ํ๋์
์ด ๋๊ตฌ๋ ์ขํํ๋ฉด ์์์ ๋ ์ง์ ์ด ๋ง๋๋ ๋จ ํ๋์ ๊ต์ \((x, y)\)๋ฅผ ์ฐพ์์ค๋๋ค. ๊ฐ ์ง์ ์ ์ผ๋ฐํ, ์ฆ \(a_1x + b_1y = c_1\)์ \(a_2x + b_2y = c_2\) ํํ๋ก ๋ํ๋ ๋๋ค. ์ฌ์ฏ ๊ฐ์ ๊ณ์๋ฅผ ์ ๋ ฅํ๋ฉด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๊ฐ ๊ณง๋ฐ๋ก ์ฐ๋ฆฝ๋ฐฉ์ ์์ ํ์ด, ๋ ์ง์ ์ด ํ ์ ์์ ๋ง๋๋์ง, ์๋ก ํํํด์ ๋ง๋์ง ์๋์ง, ์๋๋ฉด ์์ ํ ๊ฐ์ ์ง์ (๊ต์ ์ด ๋ฌด์ํ ๋ง์)์ธ์ง ์๋ ค์ค๋๋ค.
์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
๋จผ์ ๊ฐ ์ง์ ์ \(ax + by = c\) ๊ผด๋ก ์ ๋ฆฌํฉ๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด ๊ธฐ์ธ๊ธฐ-์ ํธ ํํ์ธ \(y = 2x + 1\)์ \(-2x + 1y = 1\)๋ก ๋ฐ๊ฟ ์ ์์ต๋๋ค(์ด๋ \(a = -2\), \(b = 1\), \(c = 1\)). ๋ ์ง์ ์ \(a\), \(b\), \(c\) ๊ฐ์ ๊ฐ๊ฐ ์ ๋ ฅ๋์ ๋ฃ์ผ๋ฉด ๊ต์ ์ด ๋ฐ๋ก ํ์๋ฉ๋๋ค. ์์์ ์์ ๊ณ์๋ ๋ชจ๋ ์ง์ํฉ๋๋ค.
๊ณต์ ์ค๋ช
์ด ์ฐ๋ฆฝ๋ฐฉ์ ์์ ํฌ๋ผ๋ฉ๋ฅด ๊ณต์(Cramer's rule)์ผ๋ก ํ๋๋ค. ํต์ฌ์ด ๋๋ ๊ฐ์ ํ๋ ฌ์ \(D = a_1b_2 - a_2b_1\)์ ๋๋ค. \(D \neq 0\)์ด๋ฉด ํด๊ฐ ์ ํํ ํ๋ ์กด์ฌํ๋ฉฐ, ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ด ๊ตฌํฉ๋๋ค.
$$x = \frac{c_1 b_2 - c_2 b_1}{D}, \quad y = \frac{a_1 c_2 - a_2 c_1}{D}$$\(D = 0\)์ด๋ฉด ๋ ์ง์ ์ ๊ธฐ์ธ๊ธฐ๊ฐ ๊ฐ๋ค๋ ๋ป์ธ๋ฐ, ์ด๋ ๋ ๋ฐฉ์ ์์ด ๋น๋ก ๊ด๊ณ์ด๋ฉด ๋ ์ง์ ์ด ์ผ์นํ๊ณ , ๊ทธ๋ ์ง ์์ผ๋ฉด ํํํ์ฌ ์ ๋ ๋ง๋์ง ์์ต๋๋ค.
์์ ํ์ด
์ง์ 1: \(x + y = 5\), ์ง์ 2: \(x - y = 1\)์ ์๊ฐํด ๋ด ์๋ค. ์ฌ๊ธฐ์ \(a_1=1\), \(b_1=1\), \(c_1=5\), \(a_2=1\), \(b_2=-1\), \(c_2=1\)์ ๋๋ค. ํ๋ ฌ์์ \((1)(-1) - (1)(1) = -2\)์ ๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ฉด
$$x = \frac{5 \cdot (-1) - 1 \cdot 1}{-2} = \frac{-6}{-2} = 3, \quad y = \frac{1 \cdot 1 - 1 \cdot 5}{-2} = \frac{-4}{-2} = 2$$๊ฐ ๋ฉ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋ ์ง์ ์ \((3, 2)\)์์ ๋ง๋ฉ๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
๋ ์ง์ ์ด ํํํ๋ฉด ์ด๋ป๊ฒ ๋๋์? ํ๋ ฌ์์ด 0์ด๊ณ ๋ ๋ฐฉ์ ์์ด ๋น๋ก ๊ด๊ณ๊ฐ ์๋๋ผ๋ฉด ๊ต์ ์ด ์กด์ฌํ์ง ์์ต๋๋ค. ์ด ๊ฒฝ์ฐ ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ "ํํ"์ด๋ผ๊ณ ํ์ํฉ๋๋ค.
์ผ์น(coincident)๋ ๋ฌด์จ ๋ป์ธ๊ฐ์? ๋ ๋ฐฉ์ ์์ด ๊ฐ์ ์ง์ ์ ๋ํ๋ด๋ ๊ฒฝ์ฐ๋ก, ์ง์ ์์ ๋ชจ๋ ์ ์ด ๊ต์ ์ด ๋ฉ๋๋ค. ์ด๋ ํ๋ ฌ์๊ณผ ๋ณด์กฐ ํ๋ ฌ์์ด ๋ชจ๋ 0์ด ๋ฉ๋๋ค.
๊ธฐ์ธ๊ธฐ-์ ํธ ํํ๋ ์ฌ์ฉํ ์ ์๋์? ๋ค. \(y = mx + b\)๋ฅผ \(-mx + y = b\)๋ก ๋ฐ๊พธ๊ธฐ๋ง ํ๋ฉด ๋ฉ๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ฉด \(a = -m\), \(b = 1\), \(c = b\)๊ฐ ๋ฉ๋๋ค.