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
1이차방정식과 그 해
정의이차방정식
등식의 모든 항을 좌변으로 이항하여 정리하였을 때 (x 에 대한 이차식)=0 꼴이 되는 방정식을 x 에 대한 이차방정식이라 한다. a, b, c 가 상수이고 a=0 일 때 이차방정식은 다음 꼴로 나타낼 수 있다. ax2+bx+c=0 이 방정식을 참이 되게 하는 x 의 값을 이차방정식의 해 또는 근이라 하고, 해를 모두 구하는 것을 이차방정식을 푼다고 한다.
q>0 이면 서로 다른 두 해 x=p±q q=0 이면 (x−p)2=0 이므로 중근 x=p q<0 이면 제곱해서 음수가 되는 수는 없으므로 해가 없어요. 예: (x−2)2=−3 은 해가 없어요.
음의 제곱근을 빠뜨리는 실수
✗ 틀린 풀이
(x+1)2=3 에서 x=−1+3
왜 틀렸나제곱하여 3 이 되는 수는 3 과 −3 두 개이므로 ± 를 붙인다.
↓
✓ 바른 풀이
(x+1)2=3 에서 x=−1±3
제곱근을 구할 때는 x+1=±3 처럼 ± 를 먼저 쓰는 습관을 들인다.
5완전제곱식을 이용한 풀이
인수분해가 되지 않는 이차방정식은 좌변을 (완전제곱식)=(수) 꼴로 고쳐 제곱근을 이용하여 풀어요. x2+6x 에 (26)2=9 를 더하면 완전제곱식 (x+3)2 이 돼요.
학생
왜 하필 x 의 계수의 절반을 제곱해서 더해요?
쌤
(x+3)2=x2+6x+9 처럼 완전제곱식은 x 의 계수의 절반을 제곱한 수가 상수항이기 때문이에요. 그 수를 양변에 똑같이 더해야 등식이 그대로 성립해요.
완전제곱식으로 풀기
x2+6x+2=0
x2+6x=−2
↳◀상수항을 이항
x2+6x+9=−2+9
↳◀양변에 (26)2
(x+3)2=7
↳◀완전제곱식으로
x+3=±7
x=−3±7
x2 의 계수가 1 이 아니면 먼저 양변을 x2 의 계수로 나눠요.
바로 확인방금 배운 것, 10초 문제
x2−8x+3=0 을 (x−p)2=q 꼴로 고친 것은?
양변에 같은 수를 더한다
✗ 틀린 풀이
x2+6x=−2 x2+6x+9=−2
왜 틀렸나등식은 양변에 같은 수를 더해야 성립하므로 좌변에 9 를 더하면 우변에도 9 를 더한다.
↓
✓ 바른 풀이
x2+6x=−2 x2+6x+9=−2+9
바른 계산을 이어 가면 (x+3)2=7 이므로 x=−3±7 이다.
+자세히 보기펼치기접기예제
x2 의 계수가 1 이 아닐 때
2x2−4x−1=0
x2−2x−21=0
↳◀양변을 2 로 나눠요
x2−2x+1=21+1
↳◀이항하고 1 을 더해요
(x−1)2=23
x=1±23=1±26
↳◀23=23=26 (분모의 유리화)
6근의 공식
정의근의 공식
이차방정식 ax2+bx+c=0 (a=0) 에서 b2−4ac≥0 일 때 해는x=2a−b±b2−4ac이 식을 이차방정식의 근의 공식이라 한다.
공식근의 공식
근의 공식
x=2a−b±b2−4ac
ax2+bx+c=0, b2−4ac≥0
x 의 계수가 짝수일 때
x=a−b′±b′2−ac
ax2+2b′x+c=0, b′2−ac≥0
학생
근의 공식은 어디서 나온 거예요?
쌤
ax2+bx+c=0 을 완전제곱식을 이용한 풀이로 한 번 풀어 둔 결과예요. 그래서 인수분해가 안 되는 이차방정식도 a, b, c 를 부호까지 넣으면 바로 해가 나와요.
근의 공식에 넣기
2x2+5x+1=0
a=2,b=5,c=1
↳◀부호까지 읽어요
b2−4ac=52−4×2×1=17
↳◀근호 안 먼저
x=4−5±17
↳◀공식에 넣어요
바로 확인방금 배운 것, 10초 문제
x2+3x+1=0 의 해는?
−b 의 부호
✗ 틀린 풀이
2x2−3x−1=0 의 해는 x=4−3±17
왜 틀렸나근의 공식의 −b 에는 b 를 부호까지 넣으므로 b=−3 이면 −b=3 이다.
↓
✓ 바른 풀이
2x2−3x−1=0 의 해는 x=43±17
근호 안은 (−3)2−4×2×(−1)=17 이다. 음수는 괄호를 씌워 넣는다.
분모 2a 는 전체를 나눈다
✗ 틀린 풀이
x=−5±417
왜 틀렸나근의 공식에서 분모 2a 는 −b 와 b2−4ac 를 모두 나누는 분수의 분모이다.
↓
✓ 바른 풀이
x=4−5±17
분수 막대를 분자 −5±17 전체 아래에 길게 긋는다.
+자세히 보기펼치기접기예제 2외우기 카드
근의 공식이 나오는 과정
x2+abx=−ac
↳◀양변을 a 로 나누고 이항
x2+abx+(2ab)2=−ac+4a2b2
↳◀양변에 (2ab)2 을 더해요
(x+2ab)2=4a2b2−4ac
↳◀좌변은 완전제곱식, 우변은 통분
x+2ab=±2ab2−4ac
↳◀b2−4ac≥0 일 때
x=2a−b±b2−4ac
근의 공식 가리고 떠올리기
□ 에 들어갈 것을 종이에 써 보고 「정답 보기」로 확인하세요. 맞혔으면 「더 가리기」로 넘어가요. 마지막 단계는 오른쪽 전체를 가려요.
단계 1 / 3분모는 2a
ax2+bx+c=0=x=2a−b±b2−□
단계 1 / 2
ax2+2b′x+c=0=x=a−b′±b′2−□
x 의 계수가 짝수일 때
x2−4x−1=0
a=1,b′=−2,c=−1
↳◀−4x=2×(−2)x 이므로 b′=−2
x=12±4+1=2±5
7근의 개수
근의 공식에서 근호 안의 수 b2−4ac 의 부호를 보면, 방정식을 풀지 않아도 근의 개수를 알 수 있어요.
공식ax2+bx+c=0 의 근의 개수
b2−4ac>0
서로다른두근
예: x2−3x+1=0 에서 9−4=5>0
b2−4ac=0
한근(중근)
예: x2−4x+4=0 에서 16−16=0
b2−4ac<0
근이없다
예: x2+x+1=0 에서 1−4<0
학생
b2−4ac 가 음수이면 왜 근이 없어요?
쌤
근의 공식에서 근호 안이 음수가 되는데, 제곱해서 음수가 되는 수는 없어요. 그래서 근이 없어요.
바로 확인방금 배운 것, 10초 문제
x2−2x+3=0 의 근은?
+자세히 보기펼치기접기왜 그런지
근의 공식에서 근호 안의 수 b2−4ac 의 부호에 따라 근의 개수가 정해져요. 양수이면 ± 로 서로 다른 두 근이 생겨요. 0 이면 x=−2ab 하나뿐이므로 중근이에요. 음수이면 음수의 제곱근은 없으므로 근이 없어요. b2−4ac 를 판별식이라 부르고, 근은 이차함수의 그래프가 x 축과 만나는 점으로도 볼 수 있어요.
아니에요. 이차방정식은 해가 두 개까지 나올 수 있지만, 활용 문제의 답은 문제의 조건에 맞는 해뿐이에요. 예를 들어 길이가 −8 이 될 수는 없어요.
연속하는 두 자연수의 곱이 56 일 때 작은 수를 x 라 하면 큰 수는 x+1 이에요.
연속하는 두 자연수
x(x+1)=56
x2+x−56=0
↳◀전개하고 이항
(x+8)(x−7)=0
x=−8또는x=7
↳◀자연수이므로 x=7
따라서 두 자연수는 7, 8 이에요.
바로 확인방금 배운 것, 10초 문제
연속하는 두 자연수의 곱이 30 일 때 작은 수는?
+자세히 보기펼치기접기성질 더 보기
성질계수가 분수·소수이거나 괄호가 있을 때
계수가 분수이면 분모의 최소공배수를, 소수이면 10 의 거듭제곱을 양변에 곱하여 계수를 정수로 고친다. 21x2−31x−61=0 의 양변에 6 을 곱하면 3x2−2x−1=0 (3x+1)(x−1)=0 따라서 x=−31 또는 x=1 괄호가 있으면 전개하여 ax2+bx+c=0 꼴로 정리한 뒤 푼다.