선형 보간 계산기
선형 보간 공식으로 알려진 두 점 사이의 값을 추정합니다.
두 점 사이 보간
(x1, y1), (x2, y2)와 목표 x 좌표를 입력하세요.
선형 보간 안내
선형 보간은 알려진 두 데이터 점 사이의 미지 값을 추정합니다. (x1, y1)과 (x2, y2)가 주어지면 x가 첫 번째 점에서 두 번째 점으로 이동할 때 y가 일정한 비율로 변한다고 가정합니다. 공식은 y = y1 + ((x - x1) / (x2 - x1))(y2 - y1)입니다. 이 계산기는 공식의 결과와 함께 목표 x가 구간을 얼마나 지나왔는지 나타내는 보간 비율을 표시합니다.
비율은 x1에서 영, x2에서 일이며, 구간 안에서는 영과 일 사이입니다. 예를 들어 0.4는 목표가 첫 점에서 두 번째 점까지 수평 거리의 사십 퍼센트 지점에 있다는 뜻입니다. 같은 비율을 y1에서 y2까지의 수직 변화량에 적용합니다. 이 비례 방식은 이해하기 쉽고 실제 관계가 선형일 때 정확한 결과를 냅니다.
두 x 좌표는 달라야 합니다. 수직으로 놓인 두 점은 y를 x의 단일값 선형 함수로 정의할 수 없기 때문입니다. y값은 같아도 되며, 이때 결과는 상수입니다. 점은 어느 순서로 입력해도 되며 두 끝점 전체를 바꾸어도 보간값은 변하지 않습니다. 목표가 끝점 구간 밖에 있어도 수학적으로 계산되지만, 이는 보간이 아닌 선형 외삽이며 불확실성이 더 클 수 있습니다.
보간은 표 항목 사이의 측정값 추정, 척도 변환, 시계열 결측값 채우기, 그래픽 위치 혼합, 계측기 교정, 공학 데이터 근사에 널리 쓰입니다. 신뢰성은 끝점 사이의 변화가 얼마나 직선에 가까운지에 달려 있습니다. 곡선형, 불연속 또는 급변 관계에는 다항식 보간, 스플라인, 분야별 모형이 필요할 수 있습니다. x1, x2, 목표 x는 같은 단위를 사용하고 y1과 y2도 서로 같은 단위를 사용해야 합니다. 답을 확인하려면 먼저 수평 구간 비율을 구하고 y2에서 y1을 뺀 값에 곱한 뒤, 그 변화량을 y1에 더하세요.
예시
중간점 보간과 비율에 따른 보간 예시입니다.
| 알려진 점과 목표 | 보간값 | 설명 |
|---|---|---|
| (0, 10), (10, 30), x = 4 | y = 18 | y 변화량의 사십 퍼센트를 10에 더합니다. |
| (20, 68), (30, 86), x = 25 | y = 77 | 목표가 두 끝점의 정확한 중간에 있습니다. |
| (100, 5), (200, 9), x = 175 | y = 8 | 비율 0.75는 변화량의 사분의 삼을 더한다는 뜻입니다. |
계산기 사용 방법
- 첫 번째 알려진 점의 x와 y 좌표를 입력하세요.
- 두 번째 알려진 점의 x와 y 좌표를 입력하세요.
- 대응하는 값을 추정할 목표 x값을 입력하세요.
- 보간값 계산을 선택하고 y와 구간 비율을 확인하세요.
자주 묻는 질문
선형 보간이란 무엇인가요?
변화율이 일정하다고 가정해 알려진 두 점 사이의 값을 추정하는 방법입니다. 기하학적으로 추정점은 두 점을 잇는 직선 위에 있습니다.
끝점을 반대 순서로 입력해도 되나요?
네. 두 점 전체를 뒤바꾸어도 같은 직선과 결과가 나옵니다. 비율을 반대 방향에서 측정할 뿐 수학적 일관성은 유지됩니다.
목표가 구간 밖에 있으면 어떻게 되나요?
공식은 값을 반환하지만 이를 외삽이라고 합니다. 알려진 데이터 범위 밖의 예측은 일반적으로 끝점 사이 추정보다 신뢰성이 낮습니다.
x1과 x2가 달라야 하는 이유는 무엇인가요?
x 좌표가 같으면 공식의 분모가 영이 됩니다. 이 보간 모형에서는 수직선으로 각 x에 하나의 y값을 정의할 수 없습니다.
선형 보간을 피해야 할 때는 언제인가요?
점 사이에서 데이터가 급변하거나 강한 곡선 관계를 보이면 피하세요. 실제 과정을 반영하는 모형이 대체로 더 정확합니다.