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고등학교 1학년 · 공통수학1
YEON MATH · GRADE 10

다항식

다항식 연산 · 곱셈공식 · 나머지정리 · 인수분해

다항식 단원 표지 — 완전제곱 면적 분해 도해
AI 생성 이미지 · 힉스필드 nano_banana_2 · 연 수학교과서

왜 다항식을 배울까?

과학과 경제의 많은 공식이 다항식으로 표현돼요.

다항식을 잘 다루면 방정식과 함수의 문이 열려요.

곱셈공식은 면적 그림 하나로 쉽게 기억돼요.

🔎 「다항식」이 무슨 말이죠?

숫자와 문자의 곱으로 이루어진 '항'이 여러 개 모인 식이에요.

항이 하나뿐이면 단항식, 2개 이상이면 다항식이라고 불러요.

예를 들어 2x + 3이나 x² − 4x + 5가 다항식이에요.

이 단원에서 할 수 있게 돼요. ① 다항식의 덧셈·뺄셈·곱셈을 수행한다. ② 합차·완전제곱·세제곱 곱셈공식을 적용하고 전개한다. ③ 나머지정리·인수정리를 이용해 고차식(삼차 이상의 다항식)을 나누고 인수분해한다. ④ 다양한 인수분해 공식으로 다항식을 인수(약수 역할을 하는 식)의 곱으로 나타낸다.
읽는 법. 본문은 짧고 또렷하게, 더 알고 싶을 땐 색깔 단추를 누르세요 — 왜 그럴까 원리·직관 · 다른 방법 또 다른 풀이 · 흔한 실수 자주 틀리는 곳 · 더 나아가기 실생활·다음 학년. 인쇄하면 단추 속 설명이 모두 펼쳐져 종이 참고서가 됩니다.

출발 점검 — 준비됐나요?

이 두 가지가 떠오르면 준비 완료예요.

① 2x + 3x를 동류항 정리하면?
② (x+2)(x+3)을 전개해봐요.
① 5x · ② x²+5x+6. 분배법칙이 다항식 곱셈의 전부예요.

다항식의 연산 — 동류항과 분배법칙

문자가 곱해진 개수를 차수라고 해요.

문자와 차수가 같은 항을 동류항이라 불러요.

덧셈과 뺄셈은 동류항끼리 모아서 계산해요.

🔎 「차수」와 「동류항」이 무슨 말이죠?

차수는 문자가 몇 번 곱해졌는지를 나타내요(x²은 2차, x³은 3차).

동류항은 문자도 같고 차수도 똑같은 '같은 무리의 항'이에요.

2x와 5x는 동류항이지만, 2x와 2x²은 차수가 달라 동류항이 아니에요.

곱셈은 분배법칙을 차례대로 적용해 전개해요.

전개한 뒤 동류항끼리 묶어 깔끔하게 정리해요.

기억해요 — 다항식 덧셈·뺄셈 = 동류항끼리 모으기 / 곱셈 = 분배법칙 반복
🔎 다항식을 뺄 때 왜 괄호 안 부호가 다 바뀌나요?

다항식 앞에 붙은 마이너스(-)는 -1을 곱하는 것과 같아요.

분배법칙으로 괄호 속 모든 항에 -1이 곱해져요.

따라서 −(x² + 4x − 3) = −x² − 4x + 3처럼 모든 부호가 반대로 바뀌어요.

왜 동류항끼리만 더할 수 있을까

분배법칙 ax + bx = (a+b)x 덕분이에요. 문자와 차수가 같아야 공통 묶음으로 묶어 앞의 계수끼리 더할 수 있거든요. 반면 한 변이 x인 정사각형 넓이(x²)와 선분 길이(x)는 단위가 달라 한 항으로 합칠 수 없어요.

계수가 0이 되는 항 놓치기

3x + (−3x) = 0처럼 계수가 0이 된 항은 식에 적지 않아요. 또 다항식을 뺄 때는 −(x² + 4x − 3) = −x² − 4x + 3처럼 괄호 안 모든 항의 부호를 바꿔야 해요.

✨ 5초 직관 특별팁 영상 — 차수별 ‘주차 정렬’로 다항식 더하기

▶ 를 누르면 선생님 목소리와 함께, 다항식 계산을 ‘차수별 주차장에 계수만 정렬해 세로셈’으로 끝내는 비법을 보여줍니다.

(2x³ − x² + 5x + 3) + (x³ + 3x² − 2x + 1) x³ 칸x² 칸x 칸상수 칸 2−153 13−21 + 3234 💡
▶ 가운데 버튼을 누르면 선생님 목소리와 함께 시작해요.

📺 원작 출처: 없음(독자 제작) · ⓒ 연라이프 · 살아있는 수학교과서 — 코드 애니메이션 + 선생님 음성, 우리 창작.

곱셈공식 — 자주 쓰는 다섯 가지 패턴

곱셈공식은 정사각형 넓이로 이해하면 쉬워요.

한 변이 a+b인 사각형 넓이는 (a+b)²이에요.

네 조각으로 나누면 a² + 2ab + b²이 돼요.

🔎 「곱셈공식」을 왜 배우나요?

매번 일일이 괄호를 전개하면 계산 시간이 오래 걸려요.

자주 나오는 형태의 전개 결과를 공식처럼 기억해 두면,

복잡한 식도 한 줄 만에 빠르고 정확하게 풀 수 있어요.

🔎 완전제곱식 전개에서 왜 2ab 가 생기나요?

큰 정사각형을 가로세로로 자르면 4조각이 생겨요.

정사각형 2개(a², b²)와 가로세로가 ab인 직사각형이 2개이므로 합쳐서 2ab가 되는 거예요.

합차공식은 (a+b)(a−b)=a²−b²이에요.

세제곱 공식은 (a+b)³=a³+3a²b+3ab²+b³이에요.

기억해요 — 공식은 외우지 말고 ‘그림 넓이’로 이해해요!
🔎 「합차공식」은 왜 가운데 항이 사라지나요?

(a+b)(a−b)를 하나씩 분배해 전개해 볼게요.

a² − ab + ab − b²이 됩니다.

가운데의 -ab와 +ab가 더해져 0이 되므로 a² − b²만 남아요.

🔎 세제곱 공식 (a+b)³ 은 왜 이렇게 되나요?

한 모서리가 a+b인 정육면체의 부피로 생각할 수 있어요.

자르면 정육면체 2개(a³, b³)와 직육면체 6개로 나뉘어요.

직육면체는 a²b 3개, ab² 3개가 생겨 a³+3a²b+3ab²+b³이 돼요.

기억 그림 · 완전제곱 면적 증명 a² ab ab b² a b a b 한 변 = a + b → 넓이 = (a+b)²
큰 정사각형은 한 변이 a+b라서 넓이가 (a+b)²예요. 그런데 안을 보면 네 조각 — a² + ab + ab + b². 같은 넓이니까 (a+b)² = a² + 2ab + b² (ab가 두 개 → 2ab)!
🔎 곱셈공식 변형과 세제곱 공식 유도 한 걸음씩 보기

① 곱셈공식의 변형(합과 곱으로 구하기)
완전제곱식 (a+b)² = a² + 2ab + b²에서 양변의 2ab를 이항하면 두 수의 합(a+b)과 곱(ab)만으로 제곱의 합을 구할 수 있어요.
· a² + b² = (a+b)² − 2ab = (a−b)² + 2ab
· (a−b)² = (a+b)² − 4ab
· a³ + b³ = (a+b)³ − 3ab(a+b),  a³ − b³ = (a−b)³ + 3ab(a−b)

② 세제곱의 합·차 공식 유도
분배법칙으로 전개하면 가운데 항들이 서로 지워지고 양 끝의 세제곱만 남아요.
· (a+b)(a²−ab+b²) = a³ − a²b + ab² + a²b − ab² + b³ = a³ + b³
· (a−b)(a²+ab+b²) = a³ + a²b + ab² − a²b − ab² − b³ = a³ − b³
거꾸로 읽으면 삼차식의 핵심 인수분해 공식이 돼요. 예를 들어 x³ − 8 = x³ − 2³ = (x−2)(x²+2x+4)예요.

📺📺 영상으로 보기(a+b)² 면적 분할▶
인수분해 나무와 조합 도해
인수분해 분기 구조 · AI 개념 삽화 · AI 생성 · 힉스필드

나머지정리와 인수분해 — 고차식 쪼개기

P(x)=(x−a)Q(x)+R은 항상 참인 항등식이에요.

x=a를 넣으면 몫이 사라져 나머지 R=P(a)가 돼요.

이것을 나머지정리라고 불러요.

🔎 「나머지정리」가 무슨 말이죠?

다항식을 x−a로 나눌 때 직접 나눗셈을 하지 않아도 돼요.

나누는 식을 0으로 만드는 x=a를 대입하기만 하면,

복잡한 몫 Q(x)가 사라지고 나머지만 쏙 뽑아져 나오는 정리예요.

만약 P(a)=0이면 나누어떨어져요.

이때 (x−a)를 인수라 하고, 이를 인수정리라 해요.

삼차 이상의 고차식은 조립제법으로 차수를 내려요.

기억해요 — 나머지정리: x=a 대입한 P(a)가 나머지 / 인수정리: P(a)=0이면 인수!
🔎 「인수정리」와 「인수」가 무슨 말이죠?

인수는 자연수의 '약수'와 같은 개념으로, 식을 곱으로 쪼갰을 때의 구성원이에요.

P(a)=0이라는 말은 나머지가 0이라는 뜻이므로,

P(x) = (x−a)Q(x)처럼 곱의 꼴로 나누어떨어진다는 것을 보장해 줘요.

🔎 「인수분해」는 어떤 순서로 접근하나요?

1단계: 모든 항에 공통으로 들어 있는 공통인수를 먼저 묶어요.

2단계: 항의 개수에 따라 완전제곱, 합차, 세제곱 곱셈공식을 적용해요.

3단계: 복잡하거나 반복되는 부분은 치환하고, 삼차 이상은 인수정리와 조립제법을 써요.

①공통인수

모든 항에 들어 있는 공통인 인수를 가장 먼저 묶어요. 2x² + 4x = 2x(x + 2).

②합차·세제곱

a² − b² = (a+b)(a−b), a³ ± b³ = (a±b)(a² ∓ ab + b²) 공식을 적용해요.

③완전제곱·치환

x² ± 2ax + a² = (x ± a)². 공통부분이 반복되면 한 문자 t로 바꾸는 치환을 써요.

④인수정리·조립제법

P(a)=0인 a를 찾으면 (x−a)가 인수예요. 조립제법으로 나눠 차수를 내려요.

🔎 치환을 이용한 인수분해는 언제 쓰나요?

식 안에 (x²+2x)처럼 똑같은 모양이 두 번 이상 반복될 때 써요.

그 덩어리를 한 문자 t로 바꿔 놓으면 친숙한 이차식이 돼요.

t에 대해 먼저 인수분해한 뒤 원래 식을 도로 대입하면 쉽게 끝나요.

🔎 삼차 이상의 고차식은 어떻게 인수분해하나요?

먼저 상수항의 약수(±1, ±2, …)를 대입해 식의 값이 0이 되는 a를 찾아요.

P(a)=0이면 (x−a)가 첫 번째 인수가 돼요.

그 다음 조립제법으로 나눈 몫(이차식)을 한 번 더 인수분해하면 돼요.

이차식 ac법

ax²+bx+c에서 곱이 ac, 합이 b인 두 수를 찾아 일차항을 쪼개 묶어요. 2x²+5x+3이면 곱이 6, 합이 5인 두 수는 2, 3이므로 2x²+2x+3x+3 = 2x(x+1)+3(x+1) = (2x+3)(x+1)이 돼요.

조립제법

P(a)=0인 a(보통 상수항의 약수 ±1, ±2, …)를 하나 찾았다면, 다항식의 계수만 한 줄에 적고 a를 곱해 더해 내려가는 조립제법으로 몫과 나머지를 한 번에 구해요.
🔎 조립제법 단계별 계산 표와 고차식 인수분해 예시

① 조립제법 3단계 계산법: (x³ − 3x² + 5x + 7) ÷ (x − 2)
나누는 일차식 x−2=0이 되는 값 a=2를 왼쪽에 쓰고, 첫째 줄에 다항식의 계수 1, −3, 5, 7을 차례로 적어요.
 2 │  1  −3   5   7
   │      2  −2   6  ← 왼쪽 2를 곱해 다음 칸에 올리기
   └───────────────
      1  −1   3 │ 13 ← 위아래를 더하기 (맨 끝 13은 나머지)

· 첫 계수 1은 그대로 내리고, 왼쪽의 2를 곱한 값(2)을 다음 칸에 올려 위아래를 더해요(−3+2=−1).
· 다시 2를 곱해 올리고(−2) 더하면 3, 한 번 더 2를 곱해 올리고(6) 더하면 마지막 칸에 나머지 R=13이 나와요.
· 앞의 세 수 1, −1, 3은 몫의 계수가 되어 몫은 Q(x)=x²−x+3이에요.

② 빈 차수가 있을 때의 조립제법과 고차식 인수분해: x³ − 3x + 2
· 이차항(x²)이 없으므로 반드시 계수 자리에 0을 넣어 1, 0, −3, 2로 적어야 해요.
· 계수의 합이 1+0−3+2=0이므로 P(1)=0이고, (x−1)이 인수예요. a=1로 조립제법을 쓰면 몫의 계수가 1, 1, −2, 나머지가 0이 되어 x³−3x+2 = (x−1)(x²+x−2) = (x−1)²(x+2)로 인수분해돼요.

✨ 5초 직관 특별팁 영상 — 곱셈공식은 ‘정사각형 넓이 조각내기’

▶ 를 누르면 선생님 목소리와 함께, (a+b)²을 네 조각 넓이로 쪼개 곱셈공식과 곱셈공식의 변형(a²+b²=(a+b)²−2ab)을 눈으로 증명합니다. (◂ ▸로 한 단계씩)

a b a b a² ab ab b²
▶ 가운데 버튼을 누르면 선생님 목소리와 함께 시작해요.

📺 원작 출처: 없음(독자 제작) · ⓒ 연라이프 · 살아있는 수학교과서 — 코드 애니메이션 + 선생님 음성, 우리 창작.

✨ 5초 직관 특별팁 영상 — 나머지정리는 ‘몫을 0으로 소각하는 마법’

▶ 를 누르면 선생님 목소리와 함께, x=a를 대입해 방해꾼 ‘몫 Q(x)’를 0으로 통째로 소각하고 나머지만 남기는 원리를 보여줍니다.

P(x) = (x − a) Q(x) + R 몫 Q(x) 방해꾼 x = a 대입 0 🔥 P(a) = R P(x) = x³ − 3x² + 5x + 7  (÷ x − 2)P(2) = 8 − 12 + 10 + 7 = 13 💡
▶ 가운데 버튼을 누르면 선생님 목소리와 함께 시작해요.

📺 영감을 준 원작 영상: 깨봉수학 「‘0’의 진짜 의미를 알면 고차방정식은 끝!」 · 직관만 빌려 우리가 그림·음성으로 재구성 · ⓒ 연라이프 · 살아있는 수학교과서.

✨ 5초 직관 특별팁 영상 — 조립제법 없이 ‘계수 징검다리’로 인수분해

▶ 를 누르면 선생님 목소리와 함께, 식의 양 끝(최고차항·상수항)만 먼저 잇고 가운데를 끼워 맞추는 인수분해 비법을 보여줍니다.

x³ − 3x² + 5x − 3 계수 합 = 0 ⟹ (x − 1) 인수 (x − 1) ( x² + p x + q ) x³ = x·x² −3 = (−1)·3 −x² + p x² = −3x² ⟹ p = −2 (x − 1)(x² − 2x + 3) 💡
▶ 가운데 버튼을 누르면 선생님 목소리와 함께 시작해요.

📺 원작 출처: 없음(독자 제작) · ⓒ 연라이프 · 살아있는 수학교과서 — 코드 애니메이션 + 선생님 음성, 우리 창작.

✨ 이 단원 활용팁 더보기 →

스스로 풀어요 (3단계)

동류항 정리·전개·기본 인수분해부터. 공식을 찬찬히 적용해 보세요.
비평 데스크가 챙긴 것 — ‘더 쉽게’: 모든 인수분해는 공통인수 먼저로 시작하면 실수가 줄어요. ‘더 간결하게’: 나머지정리로 한 근 찾기 → 차수 줄이기 → 반복, 이 패턴으로 통일해요.

객관식 진단 퀴즈 — 다항식

5지선다 10문항이에요. 풀면 바로 채점되고, 학습 기록이 자동 저장돼요.

직접 해보기 — (a+b)² 완전제곱 값

a 값 3 b 값 2
틀려도 괜찮아요. 틀린 문제는 ‘내 뇌가 자라는 신호’예요. 한 번에 안 풀려도, 비책을 떠올리며 다시 도전해 봐요. 답보다 ‘어떻게 생각했는지’가 더 소중하답니다.

자주 틀리는 것 · 실전 비책

한 장 핵심

이 단원의 말·기호

동류항
차수와 문자가 같은 항. 계수만 달라요.
곱셈공식
전개 결과를 미리 공식화한 것. 면적으로 증명 가능.
차수
항에서 문자가 곱해진 개수. 다항식의 차수는 가장 차수가 높은 항의 차수로 정해요.
항등식
문자에 어떤 값을 대입해도 항상 참이 되는 등식. 나눗셈 등식 P(x)=(x−a)Q(x)+R은 x에 대한 항등식이에요.
나머지정리
다항식 P(x)를 일차식 (x−a)로 나눈 나머지 R은 P(a)와 같다는 정리.
인수정리
P(a)=0이면 다항식 P(x)는 일차식 (x−a)를 인수로 갖는다는 정리.
조립제법
다항식을 일차식으로 나눌 때 계수만 나열하여 몫과 나머지를 간편하게 구하는 계산법.
인수분해
다항식을 인수의 곱으로 나타내기.

내 말로 설명하기

나머지정리를 한 줄로 설명해 봐요.

예시 — “다항식 P(x)를 (x−a)로 나눌 때 몫을 Q(x), 나머지를 R이라 하면 P(x)=(x−a)Q(x)+R이야. 양변에 x=a를 대입하면 P(a)=R이 되므로 나머지는 P(a)야.”

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나머지정리에서 (x−a)를 0으로 만들어 복잡한 몫 Q(x)를 소거하고 고차식을 인수분해하는 대수의 핵심 원리

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이 단원, 나는 얼마나 알게 됐을까?

기록하기 전에 — 방금 배운 걸 눈을 감고 꼭 한 번 떠올려 봐요.
그렇게 스스로 떠올려 본 것이 진짜 ‘내 것’이 된답니다.

1. 이 단원을 얼마나 이해했나요?
2. 어떤 부분이 헷갈렸나요? (없으면 안 골라도 돼요)
3. 떠올리며 생각난 것 한 줄 (안 써도 돼요)

◍ 나의 생각 지도 · 복습 노트

내가 배운 것들이 어떻게 이어지는지, 어디를 더 봐야 하는지 한눈에 봐요. (위에서 이해도 평가를 하면 색으로 표시돼요.)

잘 알아요 거의 복습 필요 아직
복습 체크 · 연 복습법 5·2·5·5
어른을 위한 한 줄. 아이가 막히면 답을 알려주기보다 “무엇을 구하는 걸까?”, “어떤 성질·식을 쓰면 될까?” 하고 한 단계만 되물어 주세요. 스스로 길을 찾는 힘이 자랍니다.
🖐 만지는 수학

읽고 끝내지 말고 직접 손으로 움직여 보세요. 30초면 됩니다.

조립제법 기계 — 마지막 칸의 비밀손으로 끌고 눌러서 알아내기
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눈을 감아요

방금 배운 다항식을 머릿속에 천천히 그려 봐요.
동류항 정리 → 곱셈공식 전개 → 나머지정리(대입) → 인수분해
떠오르는 만큼만, 괜찮아요.

떠오르는 동안 잠시 기다려요…

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