연 수학›중학교 1학년›정수와 유리수
중학교 1학년 · 수와 연산
YEON MATH · GRADE 7

정수와 유리수

수직선 · 절댓값 · 부호 있는 사칙연산

왜 정수와 유리수를 배울까?

온도(영하)와 승강기(지하층)처럼 세상엔 0보다 작은 수가 가득해요. 음수를 알면 0을 기준으로 양쪽을 모두 나타낼 수 있어요. 부호 규칙은 앞으로 배울 모든 계산의 기본기랍니다.

정수와 유리수 — 왜 배울까 장면
그림: 연라이프 「살아있는 수학교과서」 · AI 생성(Nano Banana Pro) — 자유롭게 가져가 쓰셔도 좋아요, 출처는 꼭.
🔎 음수는 역사 속에서 어떻게 생겨났나요?

고대 사람들은 물건을 셀 때 자연수만 썼어요. 하지만 장사를 하면서 ‘남에게 빌린 빚’이나 ‘손해 본 금액’을 적을 필요가 생겼죠. 동양의 고대 수학책 『구장산술』에서는 빨간 막대로 양수를, 검은 막대로 음수를 나타냈답니다. 0보다 작은 수도 엄연한 수라는 생각이 계산을 훨씬 넓혀 주었어요.

이 단원에서 할 수 있게 돼요. ① 정수·유리수를 알고 수직선에 나타낸다. ② 절댓값으로 수의 크기를 비교한다. ③ 부호 규칙으로 덧셈·뺄셈을 한다. ④ 부호 규칙으로 곱셈·나눗셈을 한다.
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 준비됐는지 살펴봐요.

① 수직선에서 3은 0의 어느 쪽에 있나요?
② 5 + 3, 그리고 7 − 2 를 계산할 수 있나요?
① 오른쪽 · ② 8, 5. 자연수의 덧셈·뺄셈이 든든하면 부호만 더하면 돼요.
🔎 그 전에 알아야 할 수직선의 기초

수직선은 수를 직선 위에 점으로 나타낸 그림이에요. 기준이 되는 0을 원점이라고 부릅니다. 0에서 오른쪽으로 갈수록 수가 커지고, 0에서 왼쪽으로 갈수록 수가 작아져요. 같은 간격으로 눈금을 매겨 두면 두 수의 크기를 눈으로 쉽게 비교할 수 있어요.

정수와 수직선 — 0을 기준으로 양쪽

기준인 0보다 큰 수에는 +(양의 부호), 작은 수에는 −(음의 부호)를 붙여요. 양의 정수(+1, +2, …)와 0, 음의 정수(−1, −2, …)를 합쳐 정수라 해요. 여기에 +1/2, −0.7처럼 분수·소수를 합친 전체 가족을 유리수라고 해요. 수직선에서는 0의 오른쪽이 +, 왼쪽이 −예요. 오른쪽으로 갈수록 큰 수랍니다.
🔎 「유리수」가 무슨 뜻인가요?

유리수(有理數)는 ‘비(ratio)가 있는 수’라는 뜻의 영어(rational number)를 옮긴 말이에요. 분모와 분자가 모두 정수인 분수(단, 분모는 0이 아님)로 나타낼 수 있는 수를 통틀어 유리수라고 불러요. 자연수, 정수, 소수 모두 분수로 바꿀 수 있으므로 유리수에 속해요.

🔎 0은 양수인가요, 음수인가요?

0은 양수도 아니고 음수도 아니에요. 0은 양수와 음수를 가르는 정가운데 기준점이에요. 수직선의 출발점(원점) 역할을 하며, 부호 없이 그냥 0으로 씁니다.

기억해요 — 수직선에서 오른쪽일수록 큰 수, 0의 양쪽으로 거울처럼 펼쳐진다
기억 그림 · 영상/영하 = 지상층/지하층 +2 (2층) +1 (1층) 0 (지면) −1 (지하1층) −2 (지하2층) 위로 = + 아래로 = −
온도(영상·영하), 건물 층(지상·지하), 승강기처럼 0을 기준으로 양쪽이면 모두 정수예요. ‘올라가면 +, 내려가면 −’.

절댓값 = 0에서 떨어진 거리

어떤 수의 절댓값은 0에서 그 수까지의 거리예요. 거리는 방향(부호)과 상관없으니 항상 0 이상. |+5| = 5, |−5| = 5. 그래서 −5는 +3보다 ‘크기(절댓값)’는 크지만, 수로는 더 작아요(왼쪽).

“−5가 −2보다 크다”는 착각

절댓값만 보면 5가 2보다 크지만, 수직선에서 −5는 −2보다 왼쪽이라 더 작은 수예요. 음수끼리는 절댓값이 클수록 더 작다는 점을 꼭 기억해요.
🔎 「절댓값」은 왜 항상 0 이상인가요?

절댓값은 수직선에서 기준점 0부터 그 점까지의 ‘거리’를 뜻해요. 거리는 아무리 멀어도 음수가 될 수 없고 0이나 양수로만 나타내죠. 따라서 기호 안에 어떤 수가 들어가도 절댓값은 항상 0 이상이 된답니다.

🔎 음수끼리는 왜 절댓값이 클수록 더 작나요?

음수는 0에서 왼쪽으로 멀어질수록 절댓값이 커져요. 수직선에서는 왼쪽으로 갈수록 더 작은 수입니다. 그래서 −100은 −1보다 절댓값은 훨씬 크지만 수로는 훨씬 작아요.

덧셈과 뺄셈 — 부호 규칙

같은 부호끼리 더하면 절댓값의 합에 공통 부호를 붙여요. 다른 부호끼리 더하면 절댓값의 차에 절댓값이 큰 쪽의 부호를 붙입니다. 분수나 소수도 부호 규칙은 똑같아요. 분수는 분모를 통분한 뒤 더해요: (−1/2)+(+1/3)=−1/6. 뺄셈은 ‘부호 바꿔 더하기’로 통일해요: (−7) − (−12) = (−7) + (+12) = +5.
🔎 부호가 다른 두 수의 덧셈 비결

부호가 다르면 두 수가 줄다리기를 한다고 생각해요. +팀과 −팀이 힘겨루기를 하면, 더 큰 힘(절댓값)을 가진 쪽이 이기고 그 차이만큼 남아요. (+7) + (−4)는 +팀이 3만큼 이겨서 +3이 됩니다.

🔎 뺄셈을 왜 ‘부호 바꿔 더하기’로 바꾸나요?

뺄셈을 그대로 풀면 부호가 겹쳐서 실수가 잦아져요. 빼는 수의 부호를 반대로 뒤집어 덧셈으로 바꾸면 하나의 덧셈 규칙으로 모두 해결할 수 있어요. 3 − (−5)는 3 + (+5)로 바꾸어 8이 됩니다.

기억해요 — 뺄셈은 ‘부호 바꿔 더하기’ 하나로 통일하면 헷갈리지 않는다
📺📺 영상으로 보기수직선에서 (+3) + (−5)▶

왜 음수를 빼는 것이 양수를 더하는 것과 같을까

빚이 −5원인데 그 빚을 없애 주면(−(−5)) 내게 +5원이 생긴 것(+(+5))과 똑같죠! 그래서 빼는 수의 부호를 반대로 바꾸어 더하면 돼요. 또한 덧셈에서는 두 수의 자리를 바꾸는 교환법칙(a+b=b+a)과 어느 쪽을 먼저 더해도 같은 결합법칙이 성립해, 양수는 양수끼리, 음수는 음수끼리 모아서 더하면 훨씬 빨라요.

덧셈인데 곱셈 부호 규칙을 쓰지 마세요

(−3) + (−5)를 보고 ‘마이너스 두 개니까 플러스!’라고 착각해 +8이라 쓰면 안 돼요. 왼쪽으로 3칸 간 뒤 또 왼쪽으로 5칸 갔으니 −8이에요. ‘음수 × 음수 = 양수’는 곱셈·나눗셈 규칙이고, 같은 부호의 덧셈은 그 부호를 그대로 따라갑니다.
🔎 한 걸음씩 다시 보기 — 분수 유리수의 덧셈과 뺄셈

분수 계산은 먼저 부호를 확인하고 분모를 같게 통분해요. 그 다음 정수의 덧셈·뺄셈 규칙에 따라 분자끼리 계산합니다. 마지막으로 기약분수로 약분하고 부호를 점검하면 완벽해요.

🔎 수직선 걷기로 이해하는 (+3) + (−5)

0에서 출발해 +3은 오른쪽으로 3걸음 걸어가요. 거기서 −5를 더하는 것은 왼쪽으로 5걸음 돌아가는 것이죠. 결국 도착한 자리는 0의 왼쪽인 −2가 된답니다.

곱셈과 나눗셈 — 부호의 약속과 역수

두 수의 곱셈·나눗셈은 같은 부호끼리는 양수(+), 다른 부호끼리는 음수(−)가 돼요. 나눗셈은 두 수의 곱이 1이 되는 역수를 곱해 계산해요: −2/3의 역수는 −3/2입니다. 역수를 취할 때 부호는 그대로 유지해요. 혼합 계산은 거듭제곱 → 괄호 → 곱·나눗셈 → 덧·뺄셈 순서로 풀어요. a × (b + c) = a × b + a × c 인 분배법칙을 쓰면 계산이 훨씬 빨라집니다.
🔎 「역수」가 무슨 뜻인가요?

어떤 수에 곱해서 1이 되게 만드는 짝꿍 수를 ‘역수’라고 해요. 분수에서 분모와 분자의 자리를 서로 맞바꾸면 역수가 됩니다. 0은 어떤 수를 곱해도 0이 되므로 0의 역수는 존재하지 않아요.

기억해요 — 나눗셈은 ‘역수를 곱하기’(역수의 부호는 그대로!) · 혼합 계산은 거듭제곱부터

①같은 부호 곱

(+)×(+) , (−)×(−) → 양수(+). 예: (−3)×(−4)=+12.

②다른 부호 곱

(+)×(−) , (−)×(+) → 음수(−). 예: (−2)×(+5)=−10.

③나눗셈도 같은 약속

부호 규칙은 곱셈과 똑같아요. (−18)÷(+3) = −6.

④음수의 거듭제곱

(−2)⁴ = +16 (괄호 포함 짝수 번), −2⁴ = −16 (2만 네 번 곱함).

왜 (−)×(−)가 +일까

수직선에서 ‘−를 곱하기’는 방향 뒤집기예요. 한 번 뒤집으면(−) 반대쪽, 두 번 뒤집으면(−×−) 다시 제자리(+). 빚(−)을 덜어주는(−) 것이 곧 이득(+)이라고 생각해도 좋아요.

(−2)⁴ 과 −2⁴ 은 부호가 달라요!

괄호가 있는 (−2)⁴ = (−2)×(−2)×(−2)×(−2) = +16은 −2 전체를 네 번 곱한 것이고, 괄호가 없는 −2⁴ = −(2×2×2×2) = −16은 2만 네 번 곱한 뒤 앞에 − 부호를 붙인 거예요. 또한 음수의 역수를 구할 때 부호까지 양수로 바꾸지 않도록 주의하세요(−2/3의 역수는 −3/2).

다음 학년으로

이 부호 규칙은 곧바로 이어지는 중1 문자와 식·일차방정식의 이항, 그리고 2학년 식의 계산·연립방정식의 바탕이에요. 여기서 유리수의 부호와 역수 계산을 몸에 익히면 앞으로의 계산이 훨씬 가벼워져요.

✨ 5초 직관 특별팁 영상 — 음수 곱하기 음수, 180도 영화 되감기 직관

▶ 를 누르면 선생님 목소리와 함께, 음수 곱하기 음수가 양수가 되는 원리를 비디오 되감기 직관으로 풀어냅니다.

-2 -1 0 1 2 ◀◀ REWIND -1x 💡
▶ 가운데 버튼을 누르면 선생님 목소리와 함께 시작해요.

📺 원작 출처: 인공지능수학 깨봉수학 「음수 곱하기 음수가 양수인 이유 (방향 반전)」 · ⓒ 연라이프 · 살아있는 수학교과서 — 코드 애니메이션 + 선생님 음성, 우리 창작.

🔎 음수 곱하기 음수가 왜 양수가 되나요?

‘− 부호’는 수직선에서 방향을 반대로 뒤집는 동작이에요. 양수에 −를 한 번 곱하면 왼쪽(음수)을 향하게 되죠. 여기에 −를 한 번 더 곱하면 다시 180도 뒤집혀 원래의 오른쪽(양수)을 향하게 된답니다.

스스로 풀어요 (3단계)

같은 부호·다른 부호 덧셈부터. 수직선을 머릿속에 그리며 풀어요.
비평 데스크가 챙긴 것 — ‘더 쉽게’: 모든 뺄셈을 ‘부호 바꿔 더하기’ 한 가지로 통일해 외울 규칙을 줄였어요. ‘더 간결하게’: 부호 판단을 ‘방향 뒤집기’라는 한 그림으로 묶었습니다.

새 문제로 무한 연습

버튼을 누를 때마다 숫자와 부호가 바뀐 새 문제가 나와요. 부호 규칙이 몸에 배일 때까지 연습해요. 답은 컴퓨터가 계산해 항상 정확해요.

1번째 문제 · 기본
답을 구해 보세요. (머리로 풀고 ‘정답·풀이 보기’로 확인)
지금까지 받은 문제: 1

특목고·영재 대비 — 다양한 유형 도전

한 가지 유형만 반복하지 않아요. 거듭제곱 합·부호 추론·절댓값 방정식·교대합·개수 세기까지 — 진짜 사고력 문제예요. 모두 무료, 답·풀이는 전부 직접 검산했어요.

1거듭제곱 합
(−1) + (−1)² + (−1)³ + (−1)⁴ + … + (−1)¹⁰ 의 값은?
2곱 조건
세 정수의 곱이 −30이고, 그중 두 수가 +2와 +3입니다. 나머지 한 수는?
3부호 추론
a > 0, b < 0, |a| < |b| 일 때, a + b 의 부호는?
4개수 세기
−10과 +10 사이의 정수 중 절댓값이 3의 배수인 것은 모두 몇 개? (0 포함, 양 끝 제외)
5부호 함정
(−2)² × (−3) 와 −2² × (−3) 의 값을 각각 구하면?
6절댓값 방정식
수직선에서 +2를 나타내는 점으로부터의 거리가 5인 두 점이 나타내는 수를 모두 구하면?
7연속 정수
연속한 세 정수의 합이 −9입니다. 가운데 수는?
8식의 값
a = 2, b = −3 일 때, a² − b² 의 값은?
9교대합
1 − 2 + 3 − 4 + 5 − 6 + … + 99 − 100 의 값은?
10합과 차
두 정수의 합이 +2, 차(큰 수 − 작은 수)가 +8일 때, 두 정수는?
11범위·개수
−3 ≤ x ≤ 4 인 정수 x에 대해, x²의 값 중 서로 다른 것은 모두 몇 개?

객관식 진단 퀴즈 — 정수와유리수

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

직접 해보기 — 부호 있는 덧셈

첫째 수 3 둘째 수 -5
틀려도 괜찮아요. 틀린 문제는 ‘내 뇌가 자라는 신호’예요. 한 번에 안 풀려도, 비책을 떠올리며 다시 도전해 봐요. 답보다 ‘어떻게 생각했는지’가 더 소중하답니다.

정수와 유리수에서 자주 틀리는 세 가지

❌ 틀린 풀이: (−2)⁴ = −16, −2⁴ = +16
🔍 왜 틀렸을까? 괄호가 있으면 음수 전체를 거듭제곱하지만, 괄호가 없으면 숫자만 거듭제곱한 뒤 음수 부호를 붙여야 합니다.
⭕ 바른 풀이: (−2)⁴ = (−2)×(−2)×(−2)×(−2) = +16 이고, −2⁴ = −(2×2×2×2) = −16 입니다.
🔎 (−2)⁴ 과 −2⁴ 은 왜 결과가 다른가요?

거듭제곱 지수가 누구에게 걸려 있는지가 핵심이에요. (−2)⁴은 괄호 안의 (−2)를 통째로 4번 곱해 +16이 됩니다. 반면 −2⁴은 2만 4번 곱한 뒤 맨 앞에 − 부호를 붙이므로 −16이 돼요.

❌ 틀린 풀이: (−3) + (−5) = +8 (“마이너스가 두 개니까 플러스”)
🔍 왜 틀렸을까? ‘음수×음수=양수’는 곱셈과 나눗셈의 규칙입니다. 덧셈에서는 같은 부호끼리 더하면 그 공통 부호를 그대로 유지해야 합니다.
⭕ 바른 풀이: 왼쪽으로 3칸 간 뒤 또 왼쪽으로 5칸 갔으므로 (−3) + (−5) = −8 입니다.
🔎 덧셈 부호 규칙과 곱셈 부호 규칙의 차이

덧셈은 수직선에서 위치의 이동이에요. 음수 더하기 음수는 왼쪽으로 더 멀어지니 계속 음수입니다. 곱셈은 방향 뒤집기 동작이므로 음수끼리 곱하면 방향이 두 번 뒤집혀 양수가 돼요.

❌ 틀린 풀이: −2/3 의 역수는 +3/2 (“역수를 취하면 부호도 반대로 바뀐다”)
🔍 왜 틀렸을까? 역수는 곱해서 +1이 되는 수입니다. 음수에 양수를 곱하면 음수(−1)가 되므로 1이 될 수 없습니다.
⭕ 바른 풀이: 역수를 구할 때는 부호를 그대로 두고 분모와 분자의 위치만 바꿉니다. 즉 −2/3 의 역수는 −3/2 입니다.
🔎 음수의 역수를 구할 때 부호는 어떻게 되나요?

역수의 정의는 ‘곱해서 1이 되는 수’예요. 두 수의 곱이 양수(+1)가 되려면 두 수의 부호가 반드시 같아야 하죠. 따라서 음수의 역수는 반드시 음수이고, 양수의 역수는 반드시 양수입니다.

한 장 핵심

이 단원의 말·기호

정수
…−2,−1,0,1,2… (양의 정수·0·음의 정수).
유리수
분수로 나타낼 수 있는 수(정수·분수·소수).
절댓값
0에서 그 수까지의 거리, |−5|=5.
부호
+(양)·−(음). 수의 방향을 나타냄.
역수
두 수의 곱이 1이 될 때 한 수를 다른 수의 역수라 함(부호는 그대로, 분모·분자만 바꿈).

내 말로 설명하기

음수의 덧셈·뺄셈을 동생에게 어떻게 설명할까요?

예시 — “수직선에서 +는 오른쪽, −는 왼쪽으로 움직이는 거야. (+3)+(−5)는 오른쪽 3칸 갔다 왼쪽 5칸 → −2.”

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.

엘리베이터 — 0보다 아래로손으로 끌고 눌러서 알아내기집까지 몇 걸음? — 절댓값은 거리손으로 끌고 눌러서 알아내기수직선 돋보기 — 사이사이에도 수가 있다손으로 끌고 눌러서 알아내기수직선 달리기·열기구 땅바닥 모래주머니·수입지출 정수의 곱셈과 나눗셈 조작판손으로 끌고 눌러서 알아내기수직선 걷기 — 어느 쪽으로 몇 칸?손으로 끌고 눌러서 알아내기
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눈을 감아요

방금 배운 정수와 유리수을 머릿속에 천천히 그려 봐요.
수직선(오른쪽=큼) → 절댓값(거리) → 부호 규칙
떠오르는 만큼만, 괜찮아요.

떠오르는 동안 잠시 기다려요…

이 교과서를 내 기기에 담아둘까요?
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