수학 개념 노트전체 과목

일차방정식

STEP 1

개념 읽기

번호 순서대로 읽어요. 색 상자는 꼭 외울 것, 점선 상자는 이해만 하면 되는 예시예요.

이 개념에서 배울 것
등식·방정식·항등식과 해의 뜻을 알고, 등식의 성질에서 나온 이항을 이용하여 일차방정식을 풀어요. 괄호나 소수·분수 계수가 있으면 먼저 정리해요.
  1. 1등식, 방정식, 항등식
  2. 2등식의 성질
  3. 3이항과 일차방정식
  4. 4일차방정식의 풀이
  5. 5해가 주어질 때 상수 구하기
  6. ✓한눈에 정리
정의 — 뜻, 외우기성질·공식 — 외우기주의 — 틀리기 쉬운 곳예 — 이해만점선 밑줄 다른 개념과 이어진 말 — 오른쪽 카드(휴대폰은 오른쪽 ‹ 탭)에서 청록 앞 개념 · 주황 뒤 개념형광 핵심 용어

1등식, 방정식, 항등식

정의등식과 방정식
등식: 등호 == 를 사용하여 두 수나 식이 같음을 나타낸 식
등호의 왼쪽을 좌변, 오른쪽을 우변, 좌변과 우변을 함께 양변이라 한다.
방정식: 문자 xx 의 값에 따라 참이 되기도 하고 거짓이 되기도 하는 등식
이때 xx 처럼 값을 모르는 수를 나타내는 문자를 미지수라 한다.
방정식을 참이 되게 하는 미지수의 값을 그 방정식의
해 또는 근이라 하고, 해를 구하는 것을 방정식을 푼다고 한다.
정의항등식
미지수에 어떤 값을 넣어도 항상 참이 되는 등식을 항등식이라 한다.
예: 2(x+1)=2x+22(x+1)=2x+2
좌변을 정리하면 우변과 똑같은 식이 된다.
공식식을 구별하기
등식이 아님
3x+2\displaystyle 3x+2
등호가 없다.
방정식
2x+1=7\displaystyle 2x+1=7
x=3x=3 일 때만 참이다.
항등식
3(x−1)=3x−3\displaystyle 3(x-1)=3x-3
좌변을 정리하면 우변과 같다.
거짓인 등식
3+2=6\displaystyle 3+2=6
등호가 있으므로 등식이다. 참·거짓과 관계없다.
학생
xx 에 수 하나를 넣어서 참이면 항등식이에요?
쌤
아니요. 한두 값에서 참인 것만으로는 몰라요. 2x=x2x=x 는 x=0x=0 일 때 참이지만 x=1x=1 이면 거짓이라 방정식이에요. 항등식은 모든 값에서 참이어야 하니 양변을 정리해 똑같은지 봐요.
바로 확인방금 배운 것, 10초 문제
다음 중 항등식은?
성질항등식인지 알아보는 방법
좌변과 우변을 각각 정리하여 두 식이 완전히 같으면 항등식이다.
「모든 xx 에 대하여 성립한다」, 「xx 의 값에 관계없이 항상 성립한다」는 말은 항등식이라는 뜻이다.
거꾸로 쓰는 방향: ax+3=2x+bax+3=2x+b 가 항등식이면 양변의 xx 의 계수와 상수항이 각각 같아야 한다.
따라서 a=2a=2, b=3b=3
자세히 보기펼치기왜 그런지

등식 2x+1=72x+1=7 에 xx 의 값을 넣어 봐요.
x=1x=1 이면 좌변은 2×1+1=32\times1+1=3 이므로 거짓이에요.
x=3x=3 이면 좌변은 2×3+1=72\times3+1=7 이므로 참이에요.
이처럼 xx 의 값에 따라 참·거짓이 바뀌므로 2x+1=72x+1=7 은 방정식이고, x=3x=3 이 그 해예요.

2등식의 성질

양팔 저울이 평형을 이룰 때, 양쪽에 같은 무게를 올리거나 내려도 평형은 유지돼요.
양쪽 무게를 똑같이 22 배로 하거나 똑같이 반으로 나누어도 평형이에요.
등식도 이와 같아요.

성질등식의 성질 (a=ba=b 일 때)
① 양변에 같은 수를 더해도 등식은 성립한다.
a+c=b+ca+c=b+c
② 양변에서 같은 수를 빼도 등식은 성립한다.
a−c=b−ca-c=b-c
③ 양변에 같은 수를 곱해도 등식은 성립한다.
ac=bcac=bc
④ 양변을 00 이 아닌 같은 수로 나누어도 등식은 성립한다.
ac=bc\frac{a}{c}=\frac{b}{c} (단, c≠0c\ne0)
학생
곱할 때는 00 도 되는데 나눌 때는 왜 00 이 안 돼요?
쌤
양변에 00 을 곱하면 둘 다 00 이 되어 등식은 그대로 성립해요. 하지만 00 으로 나누는 계산은 아예 할 수 없어서 ④에만 c≠0c\ne0 조건이 붙어요.
등식의 성질로 3x−5=73x-5=7 풀기
3x−53x-577
↓ ① 양변에 55 를 더해요
3x−5+53x-5+57+57+5
↓ 정리해요
3x3x1212
↓ ④ 양변을 33 으로 나눠요
3x3\frac{3x}{3}123\frac{12}{3}
↓ 해를 구했어요
xx44
양쪽에 똑같이 하면 저울은 계속 평형이에요.
바로 확인방금 배운 것, 10초 문제
a=ba=b 일 때 옳은 것은?
곱셈을 거꾸로 쓸 때
✗ 틀린 풀이
ac=bcac=bc 이면 a=ba=b 이다.
왜 틀렸나 등식의 양변을 같은 수로 나눌 때는 00 으로 나눌 수 없으므로 c≠0c\ne0 이어야 한다.
✓ 바른 풀이
ac=bcac=bc 이고 c≠0c\ne0 이면 a=ba=b 이다.
확인 방법: c=0c=0 이면 2×0=5×02\times0=5\times0 은 참이지만 2≠52\ne5 이므로 조건 c≠0c\ne0 이 꼭 필요하다.
자세히 보기펼치기왜 그런지

부등식에서는 음수를 곱하거나 나눌 때 다른 점이 생겨요.

3이항과 일차방정식

양변에 55 를 더한 결과만 보면
3x −5=73x\,\color{#dc2626}{-5}=7
↳좌변의 −5-5 가
3x=7 +53x=7\,\color{#dc2626}{+5}
↳부호가 바뀌어 우변으로
항이 부호를 바꾸어 다른 변으로 옮겨 간 것과 같아요.
정의이항
등식의 성질을 이용하여 등식의 한 변에 있는 항을 그 부호를 바꾸어 다른 변으로 옮기는 것을 이항이라 한다.
x+4=9x+4=9 이면 x=9−4x=9-4
5x=2x+95x=2x+9 이면 5x−2x=95x-2x=9
학생
이항은 등식의 성질이랑 다른 거예요?
쌤
같은 거예요. 양변에 55 를 더한 결과만 보면 −5-5 가 부호를 바꿔 반대편으로 옮겨 간 것처럼 보여요. 그래서 이항할 때는 꼭 부호를 바꿔요.
바로 확인방금 배운 것, 10초 문제
2x−7=52x-7=5 에서 −7-7 을 이항하면?
이항할 때 부호
✗ 틀린 풀이
3x+2=83x+2=8
3x=8+23x=8+2
왜 틀렸나 이항하면 부호가 바뀌므로 좌변의 +2+2 를 우변으로 옮기면 −2-2 가 된다.
✓ 바른 풀이
3x+2=83x+2=8
3x=8−23x=8-2
확인 방법: 이항은 양변에서 22 를 빼는 것과 같다.
구한 해 x=2x=2 를 처음 식에 넣으면 3×2+2=83\times2+2=8 이다.
정의일차방정식
방정식의 모든 항을 좌변으로 이항하여 정리했을 때
(x에 대한 일차식)=0(x\text{에 대한 일차식})=0
꼴이 되는 방정식을 xx 에 대한
일차방정식이라 한다.
예일차방정식인지 판별하기
x2+x=x2−3x^2+x=x^2-3 을 정리하면 x+3=0x+3=0 이므로 일차방정식이에요.
x2x^2 이 있어도 정리하면 없어질 수 있으므로 반드시 정리한 뒤 판단해요.
2x+1=2x−32x+1=2x-3 을 정리하면 4=04=0 이므로 일차방정식이 아니에요.

4일차방정식의 풀이

일차방정식을 푸는 순서
  1. 1
    괄호가 있으면 분배법칙으로 괄호를 풀어요.
  2. 2
    계수가 소수이면 양변에 10, 100, ⋯10,\ 100,\ \cdots 을, 분수이면 양변에 분모의 최소공배수를 곱하여 계수를 정수로 고쳐요.
    양변의 모든 항에 곱해야 해요.
  3. 3
    xx 항은 좌변으로, 상수항은 우변으로 이항해요.
  4. 4
    양변을 정리하여 ax=bax=b (a≠0a\ne0) 꼴로 만들어요.
  5. 5
    양변을 xx 의 계수 aa 로 나눠요.
    x=bax=\frac{b}{a}
  6. 6
    구한 해를 처음 방정식에 대입하여 확인해요.
    검산
학생
계수가 분수이면 왜 분모의 최소공배수를 곱해요?
쌤
분모를 한 번에 모두 없애서 계수를 정수로 만들려고요. 공배수라면 무엇이든 되지만, 최소공배수를 곱해야 수가 가장 작아 계산이 쉬워요.
괄호가 있을 때
3(x−2)=x+43(x-2)=x+4
3x−6=x+43x-6=x+4
↳괄호를 풀어요
3x−x=4+63x-x=4+6
↳이항해요
2x=102x=10
x=5x=5
↳검산: 좌변 99, 우변 99
바로 확인방금 배운 것, 10초 문제
2(x+1)=x−32(x+1)=x-3 의 해는?
소수 계수에 100100 을 곱할 때
✗ 틀린 풀이
0.2x+0.15=0.05x−0.30.2x+0.15=0.05x-0.3
20x+15=5x−320x+15=5x-3
왜 틀렸나 양변에 100100 을 곱할 때는 양변의 모든 항에 곱해야 하므로 −0.3-0.3 도 −30-30 이 된다.
✓ 바른 풀이
0.2x+0.15=0.05x−0.30.2x+0.15=0.05x-0.3
20x+15=5x−3020x+15=5x-30
확인 방법: 바른 식을 풀면 15x=−4515x=-45, x=−3x=-3 이고, 처음 식에 넣으면 양변이 모두 −0.45-0.45 이다.
예계수가 분수일 때
x−12−x+23=1\frac{x-1}{2}-\frac{x+2}{3}=1
양변에 분모 22, 33 의
최소공배수 66 을 곱하면
3(x−1)−2(x+2)=63(x-1)-2(x+2)=6
3x−3−2x−4=63x-3-2x-4=6
x−7=6x-7=6
따라서 x=13x=13
분모를 없앨 때 우변
✗ 틀린 풀이
3(x−1)−2(x+2)=13(x-1)-2(x+2)=1
x=8x=8
왜 틀렸나 분모를 없애려고 양변에 66 을 곱할 때는 우변의 11 에도 66 을 곱해야 한다.
✓ 바른 풀이
3(x−1)−2(x+2)=63(x-1)-2(x+2)=6
x=13x=13
확인 방법: x=13x=13 을 처음 식에 넣으면 좌변이 122−153=6−5=1\frac{12}{2}-\frac{15}{3}=6-5=1 로 우변과 같다.
자세히 보기펼치기예제 3
계수가 소수일 때
0.3x−0.5=0.1x+0.30.3x-0.5=0.1x+0.3
3x−5=x+33x-5=x+3
↳양변의 모든 항에 1010 을 곱해요
2x=82x=8
↳이항해요
x=4x=4
자리 수가 다를 때
0.2x+0.15=0.05x−0.30.2x+0.15=0.05x-0.3
20x+15=5x−3020x+15=5x-30
↳가장 긴 자리에 맞춰 ×100\times100
15x=−4515x=-45
↳이항해요
x=−3x=-3
소수와 분수가 섞여 있을 때
0.5x−13=x6+10.5x-\frac{1}{3}=\frac{x}{6}+1
12x−13=x6+1\frac{1}{2}x-\frac{1}{3}=\frac{x}{6}+1
↳0.5=120.5=\frac12 로 바꿔요
3x−2=x+63x-2=x+6
↳양변에 66 을 곱해요
2x=82x=8
x=4x=4

5해가 주어질 때 상수 구하기

x=px=p 가 방정식의 해라는 것은 x=px=p 를 대입하면 등식이 참이 된다는 뜻이에요.
따라서 해를
대입하면 상수에 대한 방정식이 생겨요.

ax−3=x+5ax-3=x+5 의 해가 x=2x=2 일 때 상수 aa
2a−3=2+52a-3=2+5
↳x=2x=2 를 대입해요
2a=102a=10
a=5a=5
학생
구한 aa 가 맞는지는 어떻게 확인해요?
쌤
a=5a=5 를 넣은 방정식 5x−3=x+55x-3=x+5 를 직접 풀어 봐요. 4x=84x=8 에서 x=2x=2 가 나오면 맞아요.
바로 확인방금 배운 것, 10초 문제
x=3x=3 이 ax+2=11ax+2=11 의 해일 때, 상수 aa 의 값은?
해를 대입할 자리
✗ 틀린 풀이
a=2a=2 로 놓고 2x−3=x+52x-3=x+5 를 푼다.
왜 틀렸나 해는 미지수 xx 의 값이므로 x=2x=2 를 방정식에 대입한 뒤 상수 aa 의 값을 구한다.
✓ 바른 풀이
x=2x=2 를 대입하여 2a−3=72a-3=7 을 푼다.
확인 방법: 구한 aa 를 넣은 방정식에 x=2x=2 를 대입하여 등식이 성립하는지 본다.
한눈에 정리
이것만은 꼭 기억하세요. 읽은 내용을 떠올리며 하나씩 확인해 보세요.
  1. 1등호 == 를 사용하여 나타낸 식을 등식이라 한다. xx 의 값에 따라 참이 되기도 하고 거짓이 되기도 하는 등식을 방정식, 참이 되게 하는 xx 의 값을 해(근)라 한다. xx 에 어떤 값을 넣어도 참인 등식은 항등식이다.
  2. 2등식의 양변에 같은 수를 더하거나 빼거나 곱하거나, 00 이 아닌 같은 수로 나누어도 등식은 성립한다.
  3. 3등식의 한 변의 항을 부호를 바꾸어 다른 변으로 옮기는 것을 이항이라 한다.
  4. 4일차방정식은 괄호 풀기 → 계수를 정수로 → 이항하여 ax=bax=b 꼴로 → 양변을 aa 로 나누기의 순서로 푼다. 마지막에 해를 처음 식에 넣어 확인한다.
✗ 자주 하는 실수
  • 이항할 때 부호를 바꾸지 않아요(3x+2=83x+2=8 에서 3x=8+23x=8+2).
  • 계수가 분수나 소수일 때 양변에 수를 곱하면서 일부 항(특히 우변의 상수항)에는 곱하지 않아요.
  • 분모를 없앤 뒤 −2(x+2)-2(x+2) 를 −2x+4-2x+4 로 풀어 부호가 틀려요.
STEP 2

예제로 익히기

풀이를 보기 전에 먼저 직접 풀어 보고, 한 단계씩 펼쳐 확인하세요.

  1. 예제 1
    일차방정식 5x−7=2x+85x-7=2x+8 을 푸시오.
  2. 예제 2
    일차방정식 2x−13−x−24=12\frac{2x-1}{3}-\frac{x-2}{4}=\frac{1}{2} 을 푸시오.
  3. 예제 3
    xx 에 대한 일차방정식 a(x+3)=2x−a+5a(x+3)=2x-a+5 의 해가 x=−1x=-1 일 때, 상수 aa 의 값을 구하시오.

다음 공부

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