수학방

중학교 1학년 수학 목차입니다. 각 게시글 하단의 목차보다 여기 있는 목차를 이용해주세요.

각 목차의 순서에 맞게 따라서 공부하시면 진도 걱정없이 학습할 수 있어요. 혹시 빠진 내용이 있거나 추가하고 싶은 내용이 있으면 언제든 댓글 남겨주세요.

중2 수학 목차
중3 수학 목차

1. 자연수
   • 거듭제곱
   • 소수와 합성수
   • 에라토스테네스의 체
   • 소인수분해
   • 소인수분해를 이용하여 약수 개수구하기
   • 최대공약수의 뜻과 최대공약수 구하는 방법
   • 최소공배수의 뜻과 최소공배수 구하는 방법
   • 최대공약수와 최소공배수의 관계
2. 정수와 유리수
   • 양수와 음수, 정수
   • 절댓값과 수직선
   • 정수의 대소관계
   • 부등호의 사용
   • 정수의 덧셈, 교환법칙, 결합법칙
   • 정수의 뺄셈
   • 정수의 덧셈과 뺄셈의 혼합계산
   • 정수의 곱셈, 교환법칙, 결합법칙
   • 정수의 나눗셈과 혼합계산
   • 분배법칙
   • 유리수와 유리수의 분류
   • 유리수와 수직선, 유리수의 대소관계
   • 유리수의 덧셈과 뺄셈
   • 유리수의 곱셈과 나눗셈
3. 문자와 식, 일차방정식의 풀이
   • 문자와 식, 문자를 포함하는 식
   • 곱셈기호와 나눗셈 기호의 생략
   • 대입, 식의 값
   • 항, 계수, 차수, 단항식과 다항식, 일차식
   • 단항식의 곱셈과 나눗셈, 일차식의 곱셈과 나눗셈
   • 동류항, 일차식의 덧셈과 뺄셈
   • 방정식과 항등식
   • 등식의 성질, 등식의 성질을 이용한 일차방정식의 풀이
   • 일차방정식의 풀이
   • 복잡한 일차방정식의 풀이
   • 일차방정식의 활용 1 - 숫자, 나이
   • 일차방정식의 활용 2 - 거리, 속력, 시간, 농도
4. 그래프와 비례관계
   • 순서쌍과 좌표평면
   • 그래프의 뜻과 표현
   • 정비례와 그래프
   • 반비례와 그래프

1. 도형의 기초
   • 점, 선, 면, 직선, 반직선, 선분
   • 두 점 사이의 거리와 중점
   • 평각, 직각, 예각, 둔각
   • 맞꼭지각, 동위각, 엇각
   • 직교와 수직, 수선과 수선의 발, 점과 직선 사이의 거리
   • 점, 직선, 평면의 위치 관계
   • 평면에서 점과 직선의 위치관계, 두 직선의 위치관계
   • 공간에서 두 직선의 위치관계, 공간에서 평면과 직선의 위치관계
   • 공간에서 두 평면의 위치관계
   • 평행선의 성질, 평행선에서의 동위각과 엇각
   • 작도, 길이가 같은 선분의 작도, 크기가 같은 각의 작도
   • 삼각형의 정의, 삼각형의 대변, 대각
   • 삼각형의 작도
   • 도형의 합동, 삼각형의 합동 조건
2. 평면도형
   • 다각형, 내각, 외각, 정다각형
   • 대각선의 개수 구하기, 대각선 개수 공식
   • 삼각형 내각의 합과 외각의 크기, 외각의 합
   • 다각형 내각의 크기의 합과 외각의 크기의 합
   • 원과 부채꼴, 호, 현, 활꼴, 중심각
   • 원주율, 원의 둘레, 원의 넓이, 부채꼴의 둘레, 부채꼴의 넓이
3. 입체도형
   • 다면체, 각뿔, 각기둥, 각뿔대
   • 정다면체의 뜻, 정다면체의 종류
   • 회전체와 원뿔대, 회전체의 성질
   • 각기둥의 겉넓이와 부피, 원기둥의 겉넓이와 부피
   • 각뿔의 겉넓이와 부피, 원뿔의 겉넓이와 부피
   • 구의 겉넓이와 부피
4. 통계
   • 대푯값과 평균, 중앙값, 최빈값
   • 줄기와 잎 그림
   • 도수분포표, 변량, 계급, 도수의 뜻
   • 도수분포표 만드는 방법
   • 히스토그램
   • 도수분포다각형
   • 상대도수와 상대도수의 분포표
   • 상대도수의 그래프

지수법칙 마지막 지수가 실수일 때예요. 사실 지수법칙은 별거 없어요. 중학교 때 공부했던 지수법칙과 똑같아요. 단지 지수의 종류가 달라지는 것뿐이에요.

그렇다고 결과만 알아서는 안 되겠죠. 지수의 종류가 달라져도 어떻게 해서 지수법칙이 성립하는지도 알고 있어야 해요.

끝으로 이제까지 공부했던 지수법칙에서 지수의 종류에 따라 조건들이 어떻게 달라지는지도 비교해보죠.

지수법칙 - 실수 지수

이제 지수가 실수일 때를 알아보죠. 지수가 유리수일 때는 지수의 확장 - 유리수 지수에서 알아봤으니까 지수가 무리수일 때만 알아보면 되겠죠?

지수가 무리수인 을 구해볼까요?

 = 1.414… 예요. 에 가까워지는 유리수 1, 1.4, 1.41, 1.414, …가 3의 지수라고 해보죠.

3¹, 3^1.4, 3^1.41, 3^1.414, …처럼 될 텐데 이 값들은 일정한 값이 가까워지는데 이 일정할 값을  로 정의할 수 있어요.

이처럼 지수가 무리수일 때도 a^x을 정의할 수 있죠.

지수의 확장 - 유리수 지수, 지수법칙에서 밑이 양수고, 지수가 유리수일 때 지수법칙이 성립했어요. 여기서는 밑이 양수이고 지수가 실수일 때의 지수법칙이 성립해요.

a > 0, b > 0이고 x, y가 실수일 때
a^xa^y = a^{x + y}
a^x ÷ a^y = a^{x - y}
(a^x)^y = a^xy
(ab)^x = a^xb^x

다음을 간단히 하여라.
(1)
(2)
(3)

지수법칙을 그대로 적용하면 돼요.

지수법칙 비교

이제까지 지수법칙에서 지수가 정수일 때, 유리수일 때, 실수일 때를 공부했어요. 지수법칙 자체만 보면 계산 방식은 같아요. 밑이 같고 곱하기면 지수끼리 합, 밑이 같고 나누기면 지수끼리 차, 거듭제곱은 지수끼리 곱이죠.

하지만 지수의 종류에 따라 밑이 달라요. 그 차이를 비교해보죠. 외워야 하는 건 아닌데 그래도 알아두세요.

왜 이런 조건들이 붙는지는 지수의 확장 - 음의 지수, 정수 지수, 지수의 확장 - 유리수 지수, 지수법칙에 나와 있어요.

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중학교 2학년 때 공부했던 지수법칙 다 기억하고 있죠? 지수가 자연수일 때 성립하는 법칙이었죠.

이 글에서는 중학교 때 공부했던 지수법칙을 조금 더 확장해보죠. 지수가 0이나 음의 정수일 때는 어떻게 되는지 알아볼 거예요.

지수가 양의 정수(자연수)에서 정수 전체로 넓혀지지만, 지수법칙의 방법이 달라지거나 새로운 법칙이 나오는 게 아니니까 생각보다 쉽게 이해할 수 있을 거예요.

공식으로 외우는 건 어려울 수 있어도 실제 계산을 해보면 훨씬 더 쉽다는 걸 느낄 거예요.

지수의 확장 - 정수 지수

중학교 때 공부했던 지수법칙부터 정리해보죠. 지수법칙 1 - 곱셈, 거듭제곱, 지수법칙 2 - 나눗셈, 괄호, 분수

m, n이 자연수일 때

a^m × aⁿ = a^{m + n}

(a^m)ⁿ = a^mn = (aⁿ)^m

(ab)^m = a^mb^m

지수 m, n이 자연수일 때였어요. 이제는 m, n이 자연수가 아니라 0이거나 음의 정수일 때는 어떻게 바뀌는지 알아볼 거예요.

지수법칙 첫 번째 a^m × aⁿ = a^{m + n}에서 a ≠ 0이고 m = 0이라고 해보죠.

a⁰ × aⁿ = a^{0 + n} = aⁿ

양변을 aⁿ로 나눠볼까요?

a⁰ × aⁿ = aⁿ
a⁰ = 1                  (∵ 양변 ÷ aⁿ)

a ≠ 0일 때, a⁰ = 1이라는 걸 알 수 있어요.

이번에는 m = -n일 때를 보죠.

a^m × aⁿ = a^-n × aⁿ = a^{-n + n} = a⁰ = 1

이번에도 양변을 aⁿ로 나눠요.

a^-n × aⁿ = 1
a^-n =          (∵ 양변 ÷ aⁿ)

a ≠ 0이고, n이 양의 정수일 때
a⁰ = 1, a^-n =

0은 0이고 -n은 음의 정수죠? 그러니까 이제부터는 지수가 양의 정수(자연수)뿐 아니라 0, 음의 정수일 때도 지수법칙을 활용할 수 있어요.

0이 아닌 수의 0제곱은 1이에요. 계산할 때 지수가 음의 정수면 숫자는 역수로 바꾸고 지수는 양의 정수로 바꿔서 하면 쉬워요. a^-n =

(-1)⁰ = 1, 2⁰ = 1,

지금까지는 a^m ÷ aⁿ에서 나눗셈 기호 앞, 뒤에 있는 수에서 어느 쪽이 지수가 더 크냐 작으냐를 따져서 계산했잖아요. 앞으로는 그럴 필요가 없어요.

a^m ÷ aⁿ = a^{m - n}로 바로 계산해서 지수에 맞게 값을 고쳐주면 되는 거예요.

지수가 자연수일 때, 0일 때, 음수일 때를 한 번에 합쳐서 지수가 정수일 때로 정리해보죠.

a ≠ 0, b ≠ 0이고, m, n이 정수일 때
a^maⁿ = a^{m + n}
a^m ÷ aⁿ = a^{m - n}
(a^m)ⁿ = a^mn
(ab)^m = a^mb^m

참고로 a = 0이고 지수 m이 자연수인 경우인 0², 0³등은 정의할 수 있어요. 0 × 0 = 0, 0 × 0 × 0 = 0이죠. 하지만 지수 m이 0이거나 음수인 경우인 0⁰, 0^-1, 0^-2 등은 정의하지 않아요. 네이버캐스트 - 0의 0제곱은?

다음을 간단히 하여라.
(1) (a²)³ × a⁴ ÷ a^-5
(2) (a²b^-3)⁴

(1) (a²)³ × a⁴ ÷ a^-5
= a⁶ × a⁴ ÷ a^-5
= a^{6 + 4 - (-5)}
= a¹⁵

(2) (a²b^-3)⁴
= (a²)⁴(b^-3)⁴
= a⁸b^-12
=

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수학에서 사용하는 가장 기초적인 부분이 바로 숫자에요. 이 글에서는 숫자의 체계에 대해서 한 번 더 정리합니다. 이미 알고 있는 거니까 간단하게 보고 넘어가죠.

연산에 대해서 닫혀있다는 용어에 대해서 공부할 거예요. 사실 아주 중요한 내용은 아닌데요, 다음에 공부할 항등원과 역원의 전제조건이 되는 내용이기 때문에 이해는 하고 있어야 해요.

복잡하지는 않으니까 가볍게 읽는다는 생각으로 공부하세요.

실수 체계, 실수의 분류

실수 체계는 [중등수학/중3 수학] - 무리수와 실수, 실수체계에서 공부한 적이 있어요. 한 번 정리해보죠.

이 두 그림이면 실수체계에 대해서는 완전히 설명할 수 있으니까 잘 익혀두세요. 앞으로 실수 범위를 넘어선 수의 체계를 공부할 건데 그것과 헷갈리면 안 되니까요.

문제에서 수에 대해서 아무런 언급이 없다면 실수 범위의 수를 사용한다고 생각하세요.

연산에 대하여 닫혀있다

공집합이 아닌 어떤 집합 S에서 임의의 원소 2개를 뽑아서 어떤 연산을 한 결과가 항상 집합 S의 원소일 때, 집합 S는 그 연산에 대해서 닫혀있다고 합니다.

예를 들면 자연수의 집합에서 임의의 두 수를 뽑아서 더하면 그 결과인 수는 다시 자연수 집합의 원소가 되잖아요. 이때, 자연수 집합은 덧셈에 대하여 닫혀있다고 하는 거지요.

임의의 원소 2개는 같을 수도 있고 다를 수도 있어요. 그리고 최소한 1개의 원소를 선택해야 하니까 원소가 하나도 없는 공집합은 제외합니다. 닫혀있다의 반대는 "열려있다"가 아니라 "닫혀있지 않다."에요.

아래 표는 수의 체계와 사칙연산에 대하여 닫혀있는지를 나타내는 표에요. 이 표를 잘 이해하세요. 객관식 문제로 자주 나옵니다. 나눗셈에서 0으로 나누는 건 제외해요.

어떤 수 집합이 닫혀있지 않다는 것을 증명하려면 명제의 참, 거짓에서 사용했던 것처럼 반례를 하나만 찾으면 돼요.

자연수에서 1 - 2 = -1로 결과가 자연수가 아니에요. 따라서 자연수는 뺄셈에 대해서 닫혀있지 않죠. 마찬가지로 1 ÷ 2 = ½로 자연수가 아니어서 나눗셈에 대해서도 닫혀있지 않아요. 덧셈과 곱셈에 대해서는 닫혀있어요.

정수는 1 ÷ 2 = ½로 정수가 아니라서 정수는 나눗셈에 대해서 닫혀있지 않아요. 덧셈, 뺄셈, 곱셈에 대해서는 닫혀있어요.

무리수는 사칙연산 모두에 대하여 닫혀있지 않아요.  + (-) = 0으로 유리수고요.  -  = 0으로 유리수, × = 2로 유리수, ÷ = 1로 유리수잖아요.

유리수와 실수는 어떤 수를 사용해도 사칙연산한 결과가 유리수, 실수가 나와요. 따라서 유리수와 실수는 사칙연산에 대해서 닫혀있어요.

집합 S = {-1, 0, 1}일 때, 사칙연산 중 어느 연산에 대하여 닫혀있는가? (단, 0으로 나누는 것은 제외)

연산에 대하여 닫혀있으려면 집합의 임의의 원소 두 개를 선택해서 연산한 결과가 다시 집합의 원소여야 돼요.

원소가 몇 개 안 되니까 직접 연산을 해서 결과를 찾아보죠.

덧셈과 뺄셈의 연산 결과에서는 집합 S의 원소가 아닌 -2, 2가 있어서 집합 S는 덧셈과 뺄셈에 대해서는 닫혀있지 않네요. 곱셈과 나눗셈은 연산 결과가 모두 집합 S = {-1, 0, 1}에 포함되어 있어요. 따라서 집합 S는 곱셈과 나눗셈에 대하여 닫혀있어요.

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오늘 공부할 건 매우 중요한 내용이에요. 수학의 기본이 되는 수의 체계에 대한 내용이거든요.

이제까지 알고 있던 모든 수 자연수, 정수, 유리수, 유한소수, 무한소수, 순환소수에 더해서 무리수라는 새로운 이름의 수를 공부할 거예요. 무리수는 새로운 수가 아니라 이미 알고 있는 수에요. 다만 어떤 수를 무리수라고 하는지 몰랐을 뿐이에요.

또 실수라는 것도 공부할 건데, 이게 앞으로 수학 시간에 계속 사용할 거니까 잘 알고 있어야 해요.

이 글에서는 각 수의 뜻과 특징, 서로를 구별하는 방법, 수의 관계를 이해해야 합니다.

무리수와 실수

이제까지 공부했던 수의 체계를 정리해볼까요? 일단 1, 2, 3, …… 같은 자연수가 있어요. 자연수(양의 정수)와 0, 자연수에 (-) 부호를 붙인 음의 정수로 나눠지는 정수도 있고요. 분수 꼴로 나타낼 수 있는 유리수도 있지요. 자연수는 정수에 포함되고, 정수는 유리수에 포함돼요. 결국, 자연수는 유리수에 포함되는 거죠.

유한소수와 무한소수도 공부했어요. 무한소수는 순환하는 무한소수(순환소수)와 순환하지 않는 무한소수로 나눌 수 있었죠? 유한소수와 순환소수는 분수로 나타낼 수 있으니 유리수에요. 그러니까 유한소수와 순환소수는 유리수에 속해요.

그럼 분수 꼴로 나타낼 수 없는 순환하지 않는 무한소수는 어떤 수에 속할까요? 바로 무리수에 속해요.

무리수는 유리수가 아닌 수예요. 유리수는 분수로 나타낼 수 있는 수니까 그 반대인 무리수는 분수로 나타낼 수 없는 수예요. 순환하지 않는 무한소수 중 가장 대표적인 게 뭐죠? 바로 π죠. 그 외에도 처럼 근호가 씌워진 수를 무리수라고 할 수 있어요. 단 처럼 근호를 없앨 수 있는 수는 유리수에요. 이름만 처음 들었다 뿐이지 이미 다 알고 있는 수들이죠?

유리수와 무리수의 뜻을 잘 생각해보세요. 유리수는 분수로 나타낼 수 있는 수고, 무리수는 분수로 나타낼 수 없는 수에요. 그렇다면 유리수이면서 무리수인 수는 없겠죠? 또 유리수도 아니고 무리수도 아닌 수도 없을 거고요. 따라서 모든 수는 유리수와 무리수로 나눌 수 있는데 이 두 가지를 합쳐서 실수라고 합니다. 실수는 실제 수를 말하고 영어로는 Real Number라고 해요.

앞으로 특별한 언급 없이 그냥 수라고 한다면 모두 실수라고 생각하면 돼요.

무리수: 유리수가 아닌 수
         꼴의 분수로 나타낼 수 없는 수
          순환하지 않는 무한소수, π
          근호를 못 없애는 제곱근
실수: 유리수 + 무리수

그림에서 가장 주의깊게 봐야할 건 무한소수에요. 무한소수 중 순환소수는 유리수고, 순환하지 않는 무한소수는 무리수에요.

아래는 위 그림을 벤다이어그램으로 나타낸 건데, 꼭 기억하세요. 수의 체계를 아주 잘 나타내고 있어서 문제에서 자주 나오는 그림이거든요. 이 글에서는 이 그림하나만 기억하면 돼요.

다음 설명 중 틀린 것을 모두 고르시오.
(1) 유리수와 무리수를 합하면 실수가 된다.
(2) 정수는 무리수에 속한다.
(3) 정수는 자연수에 속한다.
(4) 유리수가 아니면 무리수이다.
(5) 유리수면서 동시에 무리수인 수는 없다.

위의 그림을 잘 보세요. 자연수는 정수에 속하고, 정수는 유리수에 속해요. 그러니까 자연수는 유리수에 속하죠. 또, 유리수와 무리수 모두 실수에 속하고요. 유리수와 무리수를 합하면 실수가 되네요.

(1) 유리수와 무리수를 합하면 실수가 되므로 맞아요.
(2) 정수는 무리수에 속하는 게 아니라 유리수에 속하니까 틀렸어요.
(3) 자연수가 정수에 속하니까 거꾸로 됐네요. 틀렸어요.
(4) 유리수가 아니면 무리수에요. 반대로 무리수가 아니면 유리수지요.
(5) 유리수이면서 무리수인 수는 없으므로 맞아요. 반대로 유리수도 아니고 무리수도 아닌 수는 없어요.

따라서 틀린 건 (2), (3)입니다.

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일차방정식의 풀이에서 일차방정식의 해를 구하는 기본적인 방법을 알아봤어요. 이 글에서는 조금 더 복잡한 일차방정식의 풀이를 해볼 거예요. 방법은 똑같은데, 식이 조금 더 어렵게 나와요.

식이 복잡하고 어렵다고 해도 이항과 등식의 성질을 이용한 풀이라는 기본 원리는 똑같아요. 복잡한 식을 가능한 한 쉬운 식으로 모양을 바꾸면 다음에 우리가 알고 있는 방법으로 풀 수 있어요.

따라서 이 글에서는 공부할 내용은 복잡한 일차방정식을 덜 복잡한 일차방정식으로 바꾸는 방법이에요.

복잡한 일차방정식의 풀이

괄호가 있을 때

유리수의 사칙연산 혼합계산에서 거듭제곱과 괄호를 먼저 계산해야 한다고 했었죠? 괄호가 있는 일차방정식에서도 마찬가지로 괄호를 먼저 계산해야 해요. 거듭제곱은 안 나오니까 제외하고요. 괄호는 대부분이 분배법칙으로 풀어야 하는 경우에요. 분배법칙으로 괄호 푸는 법 알고 있죠?

2(4x + 2) = 6x + 2
8x + 4 = 6x + 2            분배법칙으로 괄호 풀기
8x - 6x = +2 - 4            x는 좌변, 상수항은 우변으로 이항
2x = -2                         계산
x = -1                           x의 계수로 양변 나누기

계수가 분수일 때

계수가 분수면 계산하기가 복잡하죠. 대신 계수를 정수로 바꿔서 계산하면 계산이 편해져요. 계수를 정수로 바꾸려면 분수의 분모를 없애줘야 하는데, 분모의 최소공배수를 이용해요. 모든 분모의 최소공배수를 방정식의 양변에 곱해서 분모와 최소공배수를 약분시켜 정수로 바꿔주는 거죠.

계수가 소수일 때

계수가 소수일 때도 분수일 때처럼 계수를 정수로 바꿔서 해요. 대신 이때는 10, 100, 1000, … 등 10의 거듭제곱을 곱해요. 계수가 0.1이면 10을, 계수가 0.01이면 100을 곱하고, 여러 소수가 섞여 있을 때는 소수점 이하 자리가 가장 많은 계수를 기준으로 10의 거듭제곱을 곱해요.

0.2x - 0.14 = 0.5x + 0.16
100(0.2x - 0.14) = 100(0.5x + 0.16)    상수항이 소수점이하 두 자리이므로 양변에 100을 곱.
20x - 14 = 50x + 16                            분배법칙으로 괄호 풀기
20x - 50x = 16 + 14                             x는 좌변, 상수항은 우변으로 이항
-30x = 30                                             동류항 계산
x = -1                                                   x의 계수로 양변을 나눔

비례식일 때

방정식이 비례식으로 나왔을 때는 (내항의 곱) = (외항의 곱)이라는 비례식의 성질을 이용해요. 내항의 곱과 외항의 곱을 이용하면 일반적으로 볼 수 있는 방정식으로 모양이 바뀝니다.

(x - 1) : 2 = (2x + 1) : 3
3(x - 1) = 2(2x + 1)          (내항의 곱) = (외항의 곱)으로 변형
3x - 3 = 4x + 2                 분배법칙을 이용하여 괄호 전개
3x - 4x = 2 + 3                 x는 좌변, 상수항은 우변으로 이항
-x = 5                              동류항 계산
x = -5                               x의 계수로 양변을 나눠줌

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정수를 다 공부했어요.

이제 또 새로운 수를 배울 거예요. 유리수라는 건데, 중학교 1, 2학년 수학에서 수라고 말하면 대부분 유리수를 말하는 거예요. 그러니까 이 글을 집중해서 보세요.

이 유리수는 정수의 연장선이라고 생각하면 돼요. 따라서 유리수라는 수의 개념만 잘 이해하면 나머지는 비교적 쉬워요. 정수의 연장선인 만큼 그 성질, 사칙연산과 연산에서 성립하는 법칙 등이 정수와 같아요.

유리수를 분류하는 여러 가지 방법도 알아볼 거예요.

유리수의 뜻

유리수는 분수꼴로 나타낼 수 있는 수를 말해요. 분수에서 분자와 분모는 정수면 되고요. 꼭 자연수일 필요는 없어요. 단 분모는 0이면 안 돼요. 분모가 0인 분수는 없으니까요.

유리수는 분수꼴로 나타낼 수 있는 수에요. 수의 모양을 분수꼴로 바꿀 수 있으면 다 유리수인 거죠. 유리수와 분수를 같은 것으로 착각하는 데 절대로 그러면 안 돼요. 유리수 ≠ 분수

정수나 소수도 얼마든지 분수 모양으로 바꿀 수 있어요.

유리수는 정수, 분수, 소수 등 이제까지 우리가 봐왔던 모든 수를 통틀어 놓은 거예요. 그러니까 완전히 새로 배우는 수는 아니에요.

정수에 양의 정수, 0, 음의 정수가 있는 것처럼 유리수도 양의 유리수, 0, 음의 유리수로 되어 있어요.

양의 정수는 (+) 부호를 생략해서 쓰는 것처럼 양의 유리수도 (+) 부호를 생략해서 쓸 수 있어요. 음의 유리수의 (-) 부호는 생략할 수 없고요.

유리수의 분류

위에서는 부호에 따라서 유리수를 나눴죠? 다른 방법으로 구분하기도 하는데요.

유리수의 대표적인 수가 바로 정수잖아요. 정수와 정수가 아닌 유리수로 나누는 거예요. 정수가 아닌 유리수에는 분수, 소수 이런 것들이 포함돼요.

아래 그림을 잘 기억하세요.

는 약분을 하면 2가 되죠? 생긴 모양은 정수가 아니라 분수라서 정수가 아닌 유리수라고 생각하기 쉽지만, 약분을 하면 2가 되기 때문에 는 정수라고 해야 해요. 분수로 되어 있는 경우라도 꼭 약분을 해서 기약분수로 만든 다음에 판단해야 합니다.

다음 수를 정수와 정수 아닌 유리수로 구분하여라.

는 약분을 하면 -3이에요. 음의 정수죠. 나머지는 보면 금방 알 수 있네요.

정수: +1, 0,
정수 아닌 유리수:

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정수의 사칙연산 마지막 나눗셈입니다.

정수의 나눗셈은 하나도 어렵지 않아요. 왜냐하면, 정수의 곱셈하고 같으니까요. 정수의 곱셈만 할 줄 안다면 정수의 나눗셈은 거저먹기에요.

그리고 정수의 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈이 있는 사칙연산의 혼합계산도 공부할 겁니다. 곱하기와 더하기가 있는 식에서 무엇을 먼저 계산해야 하는지 알고 있죠? 여기에서는 거듭제곱까지 포함해서 여러 종류의 연산이 동시에 있을 때 어떻게 하는지 알아보죠.

정수의 나눗셈

정수의 곱셈에서 부호가 같은 두 정수의 곱은 (+), 부호가 다른 두 정수의 곱은 (-) 였죠? 거듭제곱과 여러 정수의 곱셈에서는 음수의 개수나 음수의 지수가 짝수면 (+), 홀수면 (-)였어요. 정수의 나눗셈도 정수의 곱셈과 같아요.

정수의 뺄셈은 정수의 덧셈으로 바꿀 수 있죠? 정수의 나눗셈도 정수의 곱셈으로 바꿀 수 있거든요. 그래서 정수의 곱셈과 나눗셈의 방법이 같아요.

그리고 0으로 나누는 경우는 생각하지 않아요. 그 어떤 경우라도 0으로 나누는 경우는 없어요.

정수의 나눗셈
부호가 같은 두 정수: 두 정수의 절댓값을 나눠주고, 부호는 (+)
(+) ÷ (+) = (+), (-) ÷ (-) = (+)
부호가 다른 두 정수: 두 정수의 절댓값을 나눠주고, 부호는 (-)
(+) ÷ (-) = (-), (-) ÷ (+) = (-)
 
음수의 개수가 0 또는 짝수일 때 → 결과는 (+)
음수의 개수가 홀수일 때 → 결과는 (-)

다음을 계산하여라.
(1) (+2) ÷ (+1)
(2) (+8) ÷ (-2)
(3) (-2) ÷ (+8)
(4) (-54) ÷ (-3) ÷ (+9) ÷ (-1)

(1)은 두 정수의 부호가 같으니까 (+)가 나오겠네요. (+2)

(2)에서는 두 정수의 부호가 다르니까 (-)에요. (-4)

(3)도 두 정수의 부호가 다르니까 (-)에요. (-¼)

(4) 총 4개의 정수가 있는데, 그 중 음수인 정수가 3개 있어요. 음수의 개수가 홀수이므로 부호는 (-)에요. (-54) ÷ (-3) ÷ (+9) ÷ (-1) = (-2)

정수의 덧셈과 정수의 곱셈에서는 교환법칙과 결합법칙이 성립해요. 정수의 뺄셈에서는 성립하지 않죠. 정수의 나눗셈에서는 교환법칙과 결합법칙이 성립할까요?

위 예제의 (2), (3)을 보세요. 정수는 같고, 위치만 달라요. 그런데 결과도 다르죠? 결국, 정수의 자리를 바꿔도 식의 결과가 같아야 교환법칙이 성립하는데, 그렇지 않다는 걸 알 수 있어요.

{(+4) ÷ (+2)} ÷ (-2) = (+2) ÷ (-2) = (-1)
(+4) ÷ {(+2) ÷ (-2)} = (+4) ÷ (-1) = (-4)
두 식에서 {}의 위치를 바꿨더니 식의 결과가 달라졌어요. 결합법칙이 성립하지 않음을 알 수 있죠.

정수의 사칙연산

정수의 사칙연산을 총정리해보죠. 정수의 사칙연산에서는 무엇보다도 부호가 가장 중요해요.

정수의 덧셈, 정수의 뺄셈, 정수의 곱셈

정수의 사칙연산 혼합계산

여러 연산이 혼합되어 있을 때는 계산을 먼저 하는 게 있어요. 연산의 우선순위라고 하는데, 다음의 순서대로 합니다.

1. 괄호. ( ) → { } → [ ]
2. 거듭제곱
3. ×, ÷
4. +, -
5. 앞에서부터 순서대로

다음을 계산하여라.
(1) (+2) + (-2) × (-3)²
(2) (+7) - {(-4) × (-1)} ÷ (+2)
(3) (+4) ÷ {(-3) + (+2)}³

(1)에는 +, ×, 거듭제곱의 연산이 있어요. 순서는 거듭제곱, ×, + 순이죠.
(+2) + (-2) × (-3)²
= (+2) + (-2) × (+9)
= (+2) + (-18)
= (-16)

(2)에는 -, ×, ÷ 가 있어요. ×와 ÷가 먼저인데, ×가 { } 로 안에 있으니까 가장 먼저고, ÷가 그다음, -가 가장 마지막이에요.
(+7) - {(-4) × (-1)} ÷ (+2)
= (+7) - (+4) ÷ (+2)
= (+7) - (+2)
= (+7) + (-2)
= (+5)

(3)에는 ÷와 거듭제곱이 있고 괄호 안에 +가 있어요. 가장 먼저 괄호 안을 계산하고 거듭제곱, 곱셈의 순서로 계산해요.
(+4) ÷ {(-3) + (+2)}³
= (+4) ÷ (-1)³
= (+4) ÷ (-1)
= -4

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정수의 사칙연산 세 번째, 정수의 곱셈이에요.

정수의 곱셈과 정수의 덧셈 둘 다 부호가 같은 두 정수와 부호가 다른 두 정수를 계산할 때의 방법이 달라서 둘을 헷갈릴 수 있어요.

정수의 덧셈과 곱셈은 두 가지 경우로 나누는 것 같지만 각 경우에서 결과의 부호 붙이는 방법이 다르니까 잘 보세요. 부호가 같은 두 정수를 더하면 공통부호에 절댓값의 합을, 부호가 다른 두 정수를 더하면 절댓값이 큰 정수의 부호에 절댓값의 차를 넣었다는 걸 기억하고 있죠?

정수의 곱셈에서도 정수의 덧셈에서 성립했던 교환법칙과 결합법칙이 성립하는지도 알아볼 거예요.

정수의 곱셈

정수의 덧셈, 덧셈에 대한 교환법칙, 결합법칙에서 계산하려는 두 정수의 부호가 같을 때와 다를 때로 나눠서 했죠? 정수의 곱셈에서도 부호가 같을 때와 다를 때 두 가지 경우로 나눠서 설명할게요.

부호가 같은 두 정수의 곱셈

부호가 같은 두 정수를 곱하면 곱한 결과는 (+)에요. 양의 정수죠.

7 × 4 = 28의 양변을 양의 정수로 써보면
(+7) × (+4) = (+28)이 돼요. 양의 정수 두 개를 곱하면 결과도 양의 정수가 나오는 거죠. 부호는 (+), 숫자는 절댓값의 곱이에요.

(-7) × (-4)는 얼마일까요? 두 양의 정수를 곱할 때와 마찬가지로 두 음의 정수를 곱하면 양의 정수가 돼요. 절댓값의 곱이죠. 그래서 (-7) × (-4) = (+28)이에요.

부호가 다른 두 정수의 곱

부호가 다른 두 정수를 곱하면 무조건 결과는 음의 정수예요. 두 정수의 절댓값의 곱에 (-) 부호를 붙여요.

(-7) × (+4)는 두 정수의 부호가 다르니까 (-)고, 절댓값의 곱이 28이라서, (-7) × (+4) = (-28)이에요.

(+7) × (-4)도 두 정수의 절댓값의 곱 28에 두 정수의 부호가 다르니까 (-)를 붙여서 (+7) × (-4) = (-28)이 돼요.

정수의 곱은 두 정수의 부호가 같으냐 다르냐에 따라 결과의 부호가 달라지긴 하지만 어찌 됐던지 간에 절댓값은 곱해요.

부호가 같은 두 정수를 곱: 두 정수의 절댓값의 곱에 (+) 부호
(+) × (+) = (+), (-) × (-) = (+)
 
부호가 다른 두 정수의 곱: 두 정수의 절댓값의 곱에 (-) 부호
(+) × (-) = (-), (-) × (+) = (-)

다음을 계산하여라.
(1) (+4) × (-2)       (2) (+3) × (+2) × (-2) × (+4)

곱하는 두 정수의 부호가 같으면 결과는 (+), 두 정수의 부호가 다르면 (-)에요. 숫자는 무조건 절댓값의 곱이고요.

(1)은 두 정수의 부호가 다르니까 (-)겠네요. (+4) × (-2) = (-8)

(2)는 식이 조금 긴데요, 앞에서부터 차례대로 두 개씩 곱해보죠.
(+3) × (+2) × (-2) × (+4) = (+6) × (-2) × (+4) = (-12) × (+4) = (-48)

거듭제곱, 여러 정수의 곱

거듭제곱

거듭제곱은 같은 수나 문자가 여러 번 곱해져 있는 걸 말해요. (+1)의 거듭제곱을 볼까요?

(+1)¹ = (+1)
(+1)² = (+1) × (+1) = (+1)
(+1)³ = (+1)² × (+1) = (+1)
(+1)⁴ = (+1)³ × (+1) = (+1)
(+1)⁵ = (+1)⁴ × (+1) = (+1)

(+1)의 거듭제곱에는 모두 양의 정수만 있어요. 음의 정수가 하나도 없지요. 그랬더니 결과가 (+)가 됐네요. 다음에는 (-1)의 거듭제곱을 보죠.

(-1)¹ = (-1)
(-1)² = (-1) × (-1) = (+1)
(-1)³ = (-1)² × (-1) = (+1) × (-1) = (-1)
(-1)⁴ = (-1)³ × (-1) = (-1) × (-1) = (+1)
(-1)⁵ = (-1)⁴ × (-1) = (+1) × (-1) = (-1)

어떤 특징이 있죠? 지수가 1, 3, 5면 결과가 (-1)이 나오고, 지수가 2, 4면 결과가 (+1)이 나와요. 이걸 좀 확장해서 지수가 홀수면 (-), 지수가 짝수면 (+)가 나온다고 말할 수 있죠.

여러 정수의 곱

(-1) × (-2) × (-3)을 구해보죠.
= (+2) × (-3)
= (-6)

(-1) × (-2) × (-3) × (-4) 는
= (+2) × (-3) × (-4)
= (-6) × (-4)
= (+24)

두 계산에서 어떤 특징이 있냐면 음의 정수를 홀수개 곱하면 결과가 (-)가 되고, 짝수개 곱하면 결과가 (+)가 된다는 거예요.

(+1)의 거듭제곱은 양의 정수가 나왔죠? 음의 정수 없이 양의 정수만 곱하면 결과가 (+)가 돼요.

음의 정수의 거듭제곱에서 지수가 홀수면 홀수개의 음의 정수를 곱하므로 결과는 (-), 음의 정수의 거듭제곱에서 지수가 짝수면 짝수개의 음의 정수를 곱하므로 결과는 (+)가 돼요. 위 세 가지를 하나로 합쳐보죠.

거듭제곱, 여러 정수의 곱에서
음수의 지수 또는 곱하는 음수의 개수가 홀수 → 결과는 (-)
음수의 지수 또는 곱하는 음수의 개수가 0 또는 짝수 → 결과는 (+)

다음을 계산하여라.
(1) (-2)³ × (-3)²
(2) (+3) × (+2) × (-2) × (+4)

거듭제곱, 여러 정수의 곱에서 음의 정수의 개수가 홀수개면 결과는 (-), 0개 또는 짝수개면 (+)에요.

(1)에서 음수 (-2)의 지수가 홀수인 3이므로 결과는 (-)겠네요. 그리고 음수 (-3)의 지수는 짝수인 2니까 결과는 (+)고요.
(-2)³ × (-3)²
= (-8) × (+9) = (-72)

(2)에는 음의 정수가 1개에요. 홀수개니까 결과는 (-)에요. 그리고 나머지 숫자들의 절댓값을 다 곱해주면 되죠.
(+3) × (+2) × (-2) × (+4)
= -(3 × 2 × 2 × 4) = (-48)

곱셈에 대한 교환법칙, 결합법칙, 분배법칙

정수의 덧셈에서는 교환법칙, 결합법칙이 성립하지만, 정수의 뺄셈에서는 성립하지 않는다고 했어요. 그럼 정수의 곱셈에서는 두 법칙이 성립할까요?

교환법칙은 연산기호 좌우에 있는 정수의 자리를 바꿔서 계산해도 결과가 같다는 걸 보이면 돼요. 또 결합법칙은 괄호의 위치를 바꿔가며 계산한 결과가 같다는 것을 보이면 되고요.

(-7) × (-4) = (+28)이에요.
(-4) × (-7) = (+28)로 × 기호 양쪽의 수의 자리를 바꿔도 결과가 같죠? 따라서 곱셈에서도 교환법칙이 성립해요.

{(-7) × (-4)} × (+2) = (+28) × (+2) = (+56)이고,
(-7) × {(-4) × (+2)} = (-7) × (-8) = (+56)으로 괄호를 어디에 치느냐에 상관없이 두 식의 값이 같죠. 결합법칙도 성립해요.

정수의 곱셈에 대한 교환법칙과 결합법칙이 성립
a × b = b × a
(a × b) × c = a × (b × c)

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정수의 덧셈과 정수의 뺄셈을 공부했는데요. 따로 배웠죠? 이제는 이 둘이 한꺼번에 있을 때 계산하는 방법을 공부할 거예요.

둘이 같이 있다는 건 계산할 게 많아진다는 것이기도 하지요. 따라서 연산기호와 부호를 주의해서 보세요.

정수의 덧셈과 뺄셈 혼합계산은 처음에는 어려워서 많이 틀리지만, 나중에 계산에 익숙해지면 부호를 잘못 봐서 틀리는 경우가 많아요. 연산기호와 부호를 세심하게 잘 볼 수 있도록 많이 연습하세요.

정수의 덧셈과 뺄셈 혼합계산

괄호가 있을 때

여러 정수의 덧셈과 뺄셈이 섞여 있을 때의 계산법이에요.

여러 연산이 섞여 있을 때는 모든 계산을 한 가지 연산으로 바꿔서 하면 좋아요. 정수의 뺄셈은 정수의 덧셈으로 바꿔서 계산하잖아요. 그러니까 모두 덧셈으로 만드는 게 더 쉽겠죠?

1. 정수의 덧셈과 뺄셈이 혼합된 계산에서는 가장 먼저 뺄셈을 덧셈으로 바꿔요.
2. 교환법칙을 이용해서 정수의 부호가 같은 것끼리 모아요. 부호가 같은 걸 더하는 게 다른 걸 더하는 것보다는 쉽잖아요.
3. 부호가 같은 것끼리 다 더하면 양의 정수 하나와 음의 정수 하나가 남아요.
4. 마지막으로 이 둘을 더해요.

사실 ②번 과정을 꼭 필요한 건 아니에요. 하지만 이렇게 하면 계산이 더 쉬워지니까 하는 거예요.

다음을 계산하여라.
(1) (+7) - (-6) - (+3) + (-2)
(2) (-3) + (+1) - (+2) - (-4)

순서대로 잘 해보세요.

첫 번째는 모든 뺄셈을 덧셈으로 바꾸는 거예요. 그 다음 양의 정수끼리, 음의 정수끼리 모아서 따로 계산하고, 마지막으로 양의 정수와 음의 정수를 더하는 거죠.

(1) (+7) - (-6) - (+3) + (-2)
= (+7) + (+6) + (-3) + (-2)
= (+13) + (-5)
= (+8)

(2) (-3) + (+1) - (+2) - (-4)
= (-3) + (+1) + (-2) + (+4)
= (-3) + (-2) + (+1) + (+4)
= (-5) + (+5)
= 0

괄호가 없을 때

괄호가 없는 정수의 덧셈과 뺄셈의 혼합계산이에요. 괄호가 없다는 건 정수의 부호가 나오지 않는다는 거예요. 정수에 부호가 없다는 건 양의 정수(자연수)라는 얘기죠. 양의 정수는 부호를 생략할 수 있으니까요.

부호가 없을 때에는 부호를 붙여서 양의 정수로 써주는 게 첫 번째예요. 부호를 써주면 자연스럽게 괄호를 쳐주게 되거든요. 괄호가 있는 계산은 위에서 했던 정수의 덧셈, 뺄셈 혼합계산 방법 그대로 하면 돼요.

3 - 7 + 5 - 2를 계산해볼까요? 얼핏 보면 자연수의 뺄셈이니까 계산할 수 있을 것 같은데, 3 - 7은 계산이 안 되죠. 여기에 나와 있는 숫자 3, 7, 5, 2는 전부 자연수예요. (+) 부호를 붙여서 양의 정수로 만들어주면 (+3) - (+7) + (+5) - (+2)라는 식으로 바꿀 수 있어요.

괄호가 있는 정수의 덧셈과 뺄셈으로 바꾼 다음에는 할 수 있겠죠?

다음을 계산하여라.
(1) 1 - 4 + 5 - 2
(2) 7 - 2 + 5 - 6

괄호가 없는 식에서는 각 자연수에 (+) 부호를 붙여 양의 정수로 만들어 줘야 해요. 그다음은 혼합계산의 과정을 그대로 따르고요.

(1) 1 - 4 + 5 - 2
= (+1) - (+4) + (+5) - (+2)
= (+1) + (-4) + (+5) + (-2)
= (+1) + (+5) + (-4) + (-2)
= (+6) + (-6)
= 0

(2) 7 - 2 + 5 - 6
= (+7) - (+2) + (+5) - (+6)
= (+7) + (-2) + (+5) + (-6)
= (+7) + (+5) + (-2) + (-6)
= (+12) + (-8)
= (+4)

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정수의 덧셈에 이어 정수의 뺄셈입니다.

정수의 뺄셈은 정수의 덧셈을 응용할 거예요. 따라서 정수의 덧셈을 할 줄 알아야 해요.

부호가 같은 정수를 더할 때는 부호는 그대로 두고 두 수의 절댓값만 더했어요. 부호가 다른 정수를 더할 때는 절댓값이 더 큰 정수를 부호에 절댓값의 차를 쓰면 됐었죠.

정수의 뺄셈을 할 때, 정수의 덧셈을 이용하지 않고 바로 암산을 할 만큼 익숙해질 수 있도록 연습해보세요.

정수의 뺄셈

정수의 뺄셈에서 가장 중요한 건 뺄셈을 덧셈으로 바꾸는 거예요. 정수의 덧셈은 할 수 있잖아요.

7 - 3 = 4에요. 자연수니까 정수로 바꿔보면 (+7) - (+3) = (+4) 가 돼요. 정수의 뺄셈식이 됐네요. 정수의 뺄셈도 정수의 덧셈처럼 부호는 그대로 쓰고, 절댓값만 빼면 될 것 같지요? 그건 아니에요. 아래 내용을 잘 보세요.

(+7) + (-3) 은 얼마인가요? 정수의 덧셈에 따라서 계산하면 절댓값이 (+7)이 크니까 부호는 +, 절댓값의 차는 4니까 답은 (+4)예요.

(+7) - (+3) = (+4)
(+7) + (-3) = (+4)

두 식은 다르지만, 결과는 둘 다 (+4)예요.

어떤 차이가 있는지 보세요. (+7)은 그대로예요. 가운데 (-)가 (+)로 바뀌고, (+3)이 (-3)으로 바뀌었어요.

식의 모양을 이렇게 바꿔도 계산한 결과가 같아요. 그러니까 다음부터는 이렇게 식의 모양을 바꿔서 계산하면 되는 거예요.

정수의 뺄셈: 뺄셈을 덧셈으로 바꿔서 계산
(-)를 (+)로 바꾸고
(-) 바로 뒤의 정수의 부호를 반대로
나머지는 모두 그대로
정수의 덧셈을 계산

연습 하나 더 해 보죠.

(-7) - (-4)에서 가운데 (-)를 (+)로 바꿔요. 그리고 (-) 바로 뒤의 (-4)의 부호를 바꾸면 (+4)가 되지요. 그래서 식은 (-7) + (+4)가 돼요.

다음을 계산하여라.
(1) (+2) - (+3)
(2) (-4) - (-3)

정수의 뺄셈은 (-)를 (+)로 바꾸고, (-) 부호 바로 뒤의 부호도 반대로 바꿔서 정수의 덧셈으로 만들어 계산해요.

(1) (+2) - (+3) = (+2) + (-3) = -1
(2) (-4) - (-3) = (-4) + (+3) = -1

정수의 뺄셈에도 교환법칙이 성립할까?

정수의 덧셈에서는 교환법칙, 결합법칙이 성립했어요. 뺄셈에서도 성립할까요?

법칙은 모든 경우에 다 성립해야 해요. 단 1개라도 성립하지 않는다면 그건 법칙이라고 할 수 없어요.

교환법칙은 연산부호 양쪽의 수의 자리를 바꿔서 계산해도 결과가 같잖아요. 실제 자리를 바꿔서 계산해서 결과가 같은지 볼까요?

(+7) - (+2) = (+7) + (-2) = (+5)에요. 두 정수의 자리를 바꿔보죠.
(+2) - (+7) = (+2) + (-7) = (-5)네요.

자리를 바꿔서 계산했더니 결과가 달라졌어요. 따라서 정수의 뺄셈에서는 교환법칙이 성립하지 않아요.

{(+7) - (+2)} - (+1) = {(+7) + (-2)} - (+1) = (+5) - (+1) = (+5) + (-1) = (+4)

(+7) - {(+2) - (+1)} = (+7) - {(+2) + (-1)} = (+7) - (+1) = (+7) + (-1) = (+6)

두 식의 결과가 다르죠? 역시 결합법칙도 성립하지 않아요.

정수의 덧셈에서는 교환법칙과 결합법칙이 성립하지만
정수의 뺄셈에서는 성립하지 않는다.

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숫자를 처음 배우고 난 다음에 하는 거 뭔가요? 덧셈, 뺄셈이죠? 자연수, 분수, 소수를 처음 배웠을 때 그렇게 했잖아요.

이제 정수를 공부했으니까 정수의 덧셈, 정수의 뺄셈을 배워봐야겠죠? 첫 번째로 정수의 덧셈입니다.

정수의 덧셈의 기본 원리는 수직선을 이용하면 이해하기 쉬워요. 그렇다고 계산할 때마다 수직선을 긋는 건 어렵겠죠. 그래서 실제 계산에서는 절댓값을 이용해요. 정수의 덧셈에서 절댓값을 어떻게 이용하는지 공부해보죠.

또, 정수의 덧셈에는 특이한 법칙이 두 개 있어요. 교환법칙과 결합법칙이라고 하는데, 이게 뭔지도 알아보고요.

정수의 덧셈

먼저 정수는 부호와 함께 쓰니까 +, - 등의 연산기호와 헷갈릴 수 있어요. 그래서 정수는 (+3), (-2), (+10)처럼 괄호를 써요.

정수의 덧셈을 더하는 두 정수의 부호가 같을 때와 다를 때로 나눠서 살펴봐요.

정수의 부호가 같을 때

양의 정수끼리 더하고, 음의 정수끼리 더하는 경우예요.

2 + 3 = 5 에요. 자연수의 덧셈인데, 자연수는 양의 정수니까 이 식은 (+2) + (+3) = (+5)라고 쓸 수 있겠죠? 부호가 같은 양의 정수의 덧셈은 자연수의 덧셈과 같아요. 그냥 절댓값만 더해주면 돼요. 그리고 양의 정수니까 (+) 기호를 붙여주는 거죠.

수직선에서 오른쪽으로 이동하면 (+)고, 왼쪽으로 이동하면 (-)에요. 오른쪽으로 다섯 칸 이동하면 (+5), 왼쪽으로 다섯 칸 이동하면 (-5)죠.

(+2) + (+3)을 수직선에서 표현하면 아래 그림처럼 돼요. 마지막 화살표가 (+5) 위에 있죠? 위에서 계산한 결과와 같네요.

음의 정수끼리 더하는 것도 양의 정수끼리 더하는 것과 같아요. 두 수를 더하고 부호만 붙여주는 거죠.

(-3) + (-2)에서 부호는 (-)고 절댓값은 2와 3이에요. 두 수의 절댓값을 더하고 앞에 부호만 붙여주는 거니까 (-3) + (-2) = (-5)가 돼요.

수직선을 한 번 보세요. 0에서 왼쪽으로 세 칸 가고, 다시 왼쪽으로 두 칸 간 건 (-3) + (-2) 한 것과 같아요. (-5) 위에 있죠? 식으로 구한 것과 같아요.

정수의 부호가 다를 때

이제는 양의 정수와 음의 정수를 더할 때에요.

(+3) + (-2)를 보죠. 아래 수직선을 보세요.

(+3)은 오른쪽을 세 칸, (-2)는 왼쪽으로 두 칸이에요. 그랬더니 (+1)이 나왔어요.

(+2) + (-3)는 오른쪽으로 두 칸, 왼쪽으로 세 칸이죠? (-1)이 나왔네요.

부호가 다른 두 정수의 덧셈에서 부호는 절댓값이 더 큰 정수의 부호를 따르고 숫자는 두 정수의 절댓값의 차를 써요. (+3) + (-2)에서는 (+3)의 절댓값이 크니까 부호는 (+), 절댓값의 차는 1이죠. 그래서 (+1)이라는 결과가 나오는 거예요.

(+2) + (-3)에서는 (-3)의 절댓값이 크니까 부호는 (-), 절댓값의 차는 1이죠. 그래서 (-1)이에요.

부호가 같은 정수의 덧셈: 절댓값을 더해주고 부호는 그대로
부호가 다른 정수의 덧셈: 절댓값의 차에 절댓값이 큰 정수의 부호

다음을 계산하여라.
(1) (+4) + (+2)       (2) (-2) + (-3)
(3) (-3) + (+6)       (4) (+4) + (-8)

(1)번 (+4) + (+2)는 부호가 같은 두 정수의 덧셈이니까 부호는 그대로 쓰고, 절댓값만 더해주면 돼요. (+4) + (+2) = (+6)

(2)번 (-2) + (-3)도 부호가 같으므로 공통 부호인 (-)를 그대로 쓰고, 절댓값의 합은 5이므로 (-2) + (-3) = (-5)

(3)번 (-3) + (+6)는 부호가 다른 정수의 덧셈이네요. 부호가 다를 때는 부호는 절댓값이 큰 쪽의 부호를 따르고, 절댓값의 차를 쓰죠. 절댓값이 (+6)이 더 크니까 부호는 (+)에요. 절댓값의 차가 3이니까 결과는 (-3) + (+6) = (+3)이 되죠.

(4)번 (+4) + (-8)에서 절댓값이 (-8)이 더 크니까 부호는 (-)에요. 절댓값의 차는 4니까 (-4) + (-8) = (-4)가 되는군요.

덧셈의 연산법칙

먼저 교환법칙이에요. 교환이라는 말은 바꾸는 거잖아요. 교환법칙에서는 정수의 자리를 바꿔요. (+4) + (+2)에서 두 정수의 자리를 바꿔서 (+2) + (+4)처럼 쓰는 거죠. 4 + 2와 2 + 4는 둘 다 6으로 서로 같죠? 그러니까 (+4) + (+2) = (+2) + (+4)도 되는 거예요. 덧셈에서는 더하는 두 수의 자리를 바꿔도 계산한 결과가 같다는 게 교환법칙이에요.

결합법칙에서 결합은 괄호로 묶는 거예요. 괄호로 묶인 곳을 먼저 계산하는 건 알고 있죠?

2 + 3 + 4를 보세요. 앞의 두 수를 먼저 계산하나, 뒤의 두 수를 먼저 계산하다 값이 같아요.
(2 + 3) + 4 = 5 + 4 = 9
2 + (3 + 4) = 2 + 7 = 9

정수로 바꿔볼게요.
{(+2) + (+3)} + (+4) = (+2) + {(+3) + (+4)}로 쓸 수 있어요.

괄호를 어디에 치느냐에 상관없이 결과가 같다는 거지요. 괄호를 치는 이유는 계산을 먼저 하라는 뜻이니까 어떤 걸 먼저 계산하든지 결과가 같다는 얘기예요.

뺄셈에서는 두 법칙이 성립하지 않아요. 이유는 정수의 뺄셈을 공부한 후에 알아보죠.

덧셈에 대한 연산법칙
덧셈일 때만 가능. 뺄셈에서는 안 됨.
계산 순서에 상관없이 결과가 같다.
1. 덧셈에 대한 교환법칙: (+) 기호 양쪽의 수의 자리를 바꿔도 계산 결과가 같음. a + b = b + a
2. 덧셈에 대한 결합법칙: 어느 것이나 두 개씩 묶어서 계산해도 결과가 같음. (a + b) + c = a + (b + c)

다음 보기 중 잘못된 것을 고르시오.
(1) (+3) + (-1) = (-1) + (+3)
(2) {(+3) + (-1)} + (+2) = (+3) + {(-1) + (+2)}
(3) (+2) + (-1) - (-3) = (+2) + (-3) - (-1)
(4) {(+3) + (-2)} + {(-2) - (-3)} = {(-2) - (-3)} + {(+3) + (-2)}

교환법칙과 결합법칙이 제대로 적용되었는지 찾아보는 문제에요.

(1)은 (+) 기호 양쪽에 있는 두 정수의 자리를 바꿨으므로 교환법칙에 의해 결과가 같고요.
(2)는 앞의 두 정수를 괄호를 묶었고, 뒤 두 개의 정수를 괄호로 다시 묶은 결합법칙이라서 결과가 같고요.
(3)은 뒤에 있는 두 정수의 자리를 바꿨는데, 가운데 기호가 (-)에요. 뺄셈에서는 교환법칙이 성립하지 않아서 틀렸어요.
(4)는 중괄호로 묶여 있는 두 정수를 한 덩어리로 봐야죠. 그래서 (+) 부호 양쪽에 있는 중괄호로 묶인 두 정수들의 자리를 바꿨으니까 교환법칙에 의해 결과가 같아요.
(3)번이 틀렸네요.

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정수라는 새로운 수를 배웠어요.

이 글에서는 이 정수의 크기비교를 할 거예요. 서로 다른 두 정수가 있을 때, 누가 더 크고 작은지 말이죠.

정수의 대소관계에서는 절댓값과 수직선을 이용해요. 그러니까 절댓값이 뭔지 수직선이 어떻게 생겼는지 알고 있어야겠죠?

정수의 크기 비교 중 음의 정수 크기 비교가 조금 더 어려우니까 여기에 주의해서 보세요.

정수의 대소관계

세 자연수 1, 2, 3중에 어느 게 제일 큰가요? 당연히 3이 제일 크고, 그다음이 2고, 1이 제일 작죠? 자연수는 양의 정수니까 1, 2, 3을 수직선에 표시해보면 0을 기준으로 해서 바로 옆에 1, 그 옆에 2, 3이 있어요.

수직선에서 오른쪽에 있을수록 더 크죠? 정수의 대소관계를 비교할 때 핵심이에요. 수직선에서 오른쪽에 있는 수가 더 크다.

수직선에는 왼쪽부터 음의 정수, 0, 양의 정수(자연수)의 순서대로 되어있어요. 따라서 양의 정수가 제일 크고, 그다음 0이고, 음의 정수는 가장 작아요.

-10과 +10중에서 +10은 양의 정수, -10은 음의 정수니까 +10이 -10보다 더 큰 거예요.

양의 정수와 음의 정수에서는 숫자는 상관없어요. 무조건 양의 정수가 음의 정수보다 커요.

그러면 양의 정수끼리의 크기는 어떨까요? 자연수의 크기비교는 숫자가 큰 게 더 커요. 다 알고 있는 거죠.

음의 정수의 크기 비교

중요한 건 음의 정수끼리 크기비교에요. 이게 상당히 어렵습니다. 잘 보세요.

-2와 -1은 어떤 게 클까요? 잘 모르겠으면 수직선을 생각해보세요. -2와 -1중 어떤 게 더 오른쪽에 있죠? -1이 더 오른쪽에 있어요. 따라서 -1이 -2보다 더 커요. -2와 -3도 생각해보죠. 수직선에서 -2가 -3보다 더 오른쪽에 있으니까 -2가 더 커요.

양의 정수에서는 (+)부호를 빼고 남은 숫자가 크면 더 큰 수였는데, 음의 정수에서는 (-)부호를 빼고 남은 숫자가 작은 수가 더 커요. 부호를 빼고 남은 숫자가 바로 절댓값이잖아요. 그래서 음의 정수에서는 절댓값이 작은 수가 더 크다고 해요.

-1, -2, -3중에서 절댓값이 가장 작은 -1이 제일 크고, 그다음 -2죠. -3이 절댓값이 3으로 제일 큰데 숫자는 제일 작아요.

한 번 더 해보죠. -10과 -100중 어느 게 더 클까요? 둘 다 음의 정수죠. 음의 정수에서는 절댓값이 작은 수가 더 커요. 따라서 절댓값이 더 작은 -10이 -100보다 더 큽니다.

정수의 대소비교
음의 정수, 0, 양의 정수 순
양의 정수는 절댓값이 클수록 크다.
음의 정수는 절댓값이 작을수록 크다.

다음 정수들을 크기가 작은 것부터 순서대로 나열하여라.
-5, +6, 3, 0, -4, -2, +2

일단 양의 정수가 제일 크고, 0, 음의 정수 순서에요. 양의 정수는 +6, 3, +2가 있고, 음의 정수는 -5, -4, -2가 있네요.

양의 정수는 절댓값이 크면 크니까 +6, 3, +2의 순서가 되겠네요. 0은 그다음이고요. 음의 정수에서는 절댓값이 작을수록 크니까 -2가 제일 크고, -4, -5의 순서가 되겠군요.

문제에서는 작은 것부터 순서대로 나열하라고 했으니까 -5, -4, -2, 0, +2, 3, +6으로 써야겠네요.

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이번 글은 아주 아주 중요해요.

이제까지 자연수, 분수, 소수를 공부했는데, 정수라는 새로운 종류의 수를 공부할 거예요. 초등학교 때 자연수를 모르면 덧셈, 뺄셈, 구구단 같은 게 아무런 소용이 없잖아요. 마찬가지로 이 새로운 수 체계에 대해서 이해하지 못하면 앞으로 수학을 할 수가 없어요.

정수는 우리가 알고 있는 자연수를 살짝 모양만 바꾼 거니까 그렇다고 너무 어렵게 생각할 필요가 없어요.

정수와 양의 정수, 음의 정수, 0에 대해서 공부해보죠.

부호가 있는 수, 양수와 음수

어떤 통에 물을 5L 더 부었어요. 물의 양을 계산할 때 부어준 물의 양만큼 더해주겠죠. + 5를 해줄 거예요. 반대로 통에서 물 3L를 뺄 때는 - 3을 해줄 거예요.

이때의 +, -는 계산식에 사용하는 연산기호인데, 이 연산 기호를 숫자와 결합해서 사용하는 경우가 있어요. +5L는 통에 물 5L 넣으란 뜻이고요, -3L는 통에서 3L를 빼라는 뜻이에요.

+, - 기호를 아무 때나 사용하는 건 아니고, 반대의 성질을 가진 수에 붙여서 사용해요.

기온을 말할 때 영상, 영하를 사용하죠. 영상은 +, 영하가 -인 거죠.
산의 높이와 바다의 깊이를 잴 때 해발과 해저를 사용하는데, 해발은 +, 해저는 –고요.
양이 늘어날 때는 +, 양이 감소할 때는 –예요.
수입이 생기면 +, 지출이 생기면 -예요.

이 외에도 여러 경우가 있겠죠.

+가 양의 부호라서 + 부호가 붙은 수를 양수, -가 음의 부호라서 - 부호가 붙은 수를 음수라고 해요.

정수, 양의 정수, 0, 음의 정수

부호가 있는 수를 알아봤는데요.

자연수에 부호가 있다면 어떻게 될까요? 1, 2, 3, … 에 양의 부호 +가 있다면 +1, +2, +3, … 이 될 거고요, 음의 부호인 -가 있다면 -1, -2, -3, … 이 될 거예요.

우리는 이런 수들을 정수라고 불러요. 그중에서도 양의 부호 +가 붙어 있는 수를 양의 정수, 음의 부호 -가 붙어있는 수를 음의 정수라고 부르죠.

정수가 이 양의 정수와 음의 정수 두 가지만 있는 건 아니에요. 바로 0이 있어요. 0은 +0이나 -0이나 차이가 없어요. 부호가 아무런 의미가 없으니까 0은 그냥 0이에요. 양의 정수도 아니고 음의 정수도 아닌 그냥 0이지요.

양의 정수는 + 부호를 생략할 수 있어요. 그러니까 +1, +2, +3, … 이 아니라 그냥 1, 2, 3, … 이라고 써도 된다는 거죠. 1, 2, 3, … 은 우리가 알고 있는 자연수와 같죠? 자연수가 바로 양의 정수예요.

음의 정수는 부호를 생략하면 안 돼요. 음의 정수도 부호를 생략해버리면 양의 정수와 구별할 수 없으니까요.

0은 원래부터 부호가 없는 수니까 상관없고요. 0에 부호가 없다고 해서 양수라고 생각해서는 안 돼요.

다음 수를 양의 정수, 음의 정수로 구분하여라.
+7, -3, -5, 0, +1, 2, -11

양의 정수와 음의 정수는 숫자 앞에 부호를 보면 금방 구별할 수 있어요. + 부호가 있으면 양의 정수, - 부호가 있으면 음의 정수예요. 또 양의 정수는 + 부호를 생략할 수 있다는 것도 알아둬야 해요.

숫자 앞에 + 부호가 있는 것과 없는 걸 찾아보죠. 양의 정수: +7, +1, 2
숫자 앞에 - 부호가 있는 음의 정수: -3, -5, -11
0은 양의 정수도 아니고 음의 정수도 아닌 그냥 0이에요.

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