왜 이차방정식을 배울까?
넓이나 포물선 운동처럼 제곱이 등장하는 상황은 많아요. 이차방정식은 이런 문제의 해를 구하는 도구예요. 세 가지 풀이법으로 한 정상을 오르는 수학을 배웁니다.
🔎 「이차방정식」이 무슨 뜻인가요?
등식의 모든 항을 좌변으로 모아 정리했을 때 생기는 식이에요.
(x에 대한 이차식) = 0 꼴로 나타나는 방정식을 이차방정식이라고 해요.
가장 높은 차수가 2차이므로 ax² + bx + c = 0 (a ≠ 0) 꼴이 됩니다.
🔎 이차방정식의 해는 왜 보통 두 개인가요?
(x − p)(x − q) = 0 으로 인수분해되면 x = p 또는 x = q 가 돼요.
둘 중 어느 쪽이 0이어도 전체 식이 0이 되므로 해가 2개 생깁니다.
단, 두 근이 똑같을 때는 하나로 겹쳐 중근이라고 불러요.
출발 점검 — 준비됐나요?
이 두 가지가 준비됐나요?
이차방정식 — 곱이 0이면 둘 중 하나가 0
🔎 「AB = 0 이면 A = 0 또는 B = 0」이 왜 중요하죠?
두 수를 곱해서 0이 나오려면 적어도 하나는 반드시 0이어야 해요.
이 성질 덕분에 2차 식을 1차 식 두 개의 문제로 쪼갤 수 있습니다.
이것이 바로 인수분해를 이용해 방정식을 푸는 근본적인 원리예요.
🔎 「중근」이 무슨 말이죠?
중복된 근, 즉 두 개의 해가 똑같은 값으로 겹쳐진 것을 중근이라고 해요.
(x − 3)² = 0 처럼 좌변이 완전제곱식이 될 때 생깁니다.
답을 적을 때는 반드시 뒤에 괄호로 ‘(중근)’이라고 밝혀 적어야 해요.
🔎 한 걸음씩 다시 보기 — 인수분해로 해 구하기 3단계
① 모든 항을 좌변으로 모아 ax² + bx + c = 0 꼴로 정리해요.
② 좌변을 (x − p)(x − q) = 0 꼴로 인수분해해요.
③ x − p = 0 또는 x − q = 0 에서 x = p 또는 x = q 를 구해요.
📺 움직이는 개념 — 인수분해로 풀기
이차방정식을 인수분해해 풀어요. ▶ 다시보기·한 단계씩.
이건 영상 파일이 아니라 코드(SVG)로 그려 움직여요 → 만드는 비용·용량 거의 0, 숫자 100% 정확, 다시보기 무한.
✨ 5초 직관 특별팁 영상 — 신박한 만능 인수분해법 (포셴로 대칭 풀이법)
▶ 를 누르면 선생님 목소리와 함께, 무모하게 숫자들을 조합해 찍어 맞추지 않고 두 근의 평균 대칭 구조를 이용해 모든 이차방정식을 3초 만에 해결하는 비법을 배웁니다. (출처: 깨봉수학 「신박한 만능 인수분해법. 학교에서 안 가르쳐 줌. 낚시 아님!」)
✨ 5초 직관 특별팁 영상 — 공식 외우지 말고 ‘정사각형’을 완성하세요
▶ 를 누르면 선생님 목소리와 함께, x² 정사각형 옆 직사각형을 반으로 쪼개 모퉁이를 채우며 완전제곱(정사각형 완성)의 비밀을 눈으로 보여줍니다.
📺 영감을 준 원작 영상: 깨봉수학 「근의 공식에서 수학 포기한 사람들은 꼭 보세요!」 · ⓒ 연라이프 · 살아있는 수학교과서 — 직관만 빌려 우리가 코드 애니메이션 + 선생님 음성으로 새로 제작.
거기서 연 수학 교과서 전체를 볼 수 있어요.
✨ 5초 직관 특별팁 영상 — (x−2)²=9는 ‘상자’ 열어 한 번에 풀어요
▶ 를 누르면 선생님 목소리와 함께, 전개하지 않고 제곱 상자의 자물쇠를 풀어 (x−2)²=9를 단번에 풉니다.
📺 원작 출처: 없음(독자 제작) · ⓒ 연라이프 · 살아있는 수학교과서 — 코드 애니메이션 + 선생님 음성, 우리 창작.
정상으로 가는 세 갈래 길
🔎 세 가지 풀이법 중 무엇을 먼저 써야 하나요?
가장 먼저 인수분해가 되는지 3초 동안 살펴요.
인수분해가 안 되면 x 계수가 짝수인지 보고 완전제곱식을 떠올려요.
계수가 복잡하거나 막힐 때는 만능 열쇠인 근의 공식을 쓰면 끝납니다.
🔎 「완전제곱식을 이용한 풀이」는 어떻게 하나요?
① 상수항을 우변으로 넘겨요.
② 양변에 (x 계수의 절반)²을 더해 좌변을 완전제곱식으로 만들어요.
③ 제곱근을 씌워 ±를 붙이고 x를 계산합니다.
🔎 근의 공식은 어떻게 유도된 것인가요?
일반적인 이차방정식 ax² + bx + c = 0 에 완전제곱식 풀이를 그대로 적용해요.
양변을 a로 나누고 문자로 끝까지 계산을 밀어붙이면 공식이 탄생합니다.
x = (−b ± √(b² − 4ac)) / (2a) 라는 만능 공식이 바로 그렇게 완성돼요.
🔎 b² − 4ac 의 부호가 왜 근의 개수를 결정하나요?
루트 기호 안의 수(b² − 4ac)를 판별식이라고 불러요.
양수이면 ±로 2개의 다른 근이 나오고, 0이면 ±0이 되어 1개의 중근이 돼요.
음수이면 중학교 범위에서는 제곱해서 음수가 되는 수가 없어 해가 없습니다.
🔎 짝수 공식이란 무엇인가요?
일차항 계수 b가 짝수(b = 2b')일 때 쓰는 빠른 공식이에요.
x = (−b' ± √(b'² − ac)) / a 로 계산하면 약분을 생략할 수 있어요.
숫자가 훨씬 작아져서 계산 실수를 크게 줄여 줍니다.
🔎 두 근의 합과 곱은 왜 계수로 바로 나오나요?
두 근이 p, q이면 식은 (x − p)(x − q) = x² − (p+q)x + pq = 0 이에요.
이차항 계수가 1일 때 x의 계수는 −(두 근의 합)이 됩니다.
상수항은 (두 근의 곱)이 되므로 근을 직접 구하지 않고도 합과 곱을 알 수 있어요.
①인수분해
(x+2)(x+3)=0 → x=−2, −3. 깔끔할 때 최고.
②완전제곱
x²−4x+1=0 → x²−4x=−1에 (−4÷2)²=4를 더해 (x−2)²=3 → x=2±√3. (x²+bx+k=0이 중근이려면 k=(b/2)²)
③근의 공식
x = (−b ± √(b²−4ac)) / 2a. 근호 안 b²−4ac가 양수면 두 근, 0이면 중근, 음수면 해 없음.
④두 근과 검산
두 근 p, q → (x−p)(x−q)=x²−(합)x+(곱)=0. 구한 해는 식에 다시 넣어 0이 되는지 확인.
왜 그럴까 근의 공식 유도 · 중근 조건 · 두 근의 합과 곱
① 완전제곱식에서 근의 공식과 근의 개수: ax² + bx + c = 0 (a ≠ 0)의 양변을 a로 나누어 상수항을 이항하면 x²+(b/a)x=−c/a예요. 양변에 일차항 계수의 절반의 제곱인 (b/2a)²=b²/(4a²)을 더하면 (x+b/2a)²=(b²−4ac)/(4a²)이 되고, 제곱근을 구해 정리하면 x=(−b±√(b²−4ac))/2a가 됩니다. 이때 근호 안의 식 b² − 4ac가 양수(> 0)이면 서로 다른 두 근, 0이면 ±0이 되어 한 값으로 겹치는 중근, 음수(< 0)이면 제곱해서 음수가 되는 실수가 없으므로 해가 없어요.② 중근(완전제곱식)을 가질 조건: x² + bx + k = 0이 중근을 가지려면 좌변이 (x + p)² = x² + 2px + p² = 0 꼴이어야 해요. 일차항 계수 b = 2p에서 p = b/2이므로 상수항 k=(b/2)², 곧 ‘상수항 = (일차항 계수의 절반)²’일 때 중근을 가집니다.
③ 두 근의 합·곱과 이차방정식 세우기: 두 근이 p, q이고 x²의 계수가 1인 이차방정식은 (x − p)(x − q) = 0이에요. 괄호를 전개하면 x² − (p + q)x + pq = 0, 즉 x² − (두 근의 합)x + (두 근의 곱) = 0이 됩니다.
같은 문제, 세 가지 길 (x²+3x+2=0)
인수분해: (x+1)(x+2)=0 → x=−1, −2. 완전제곱: (x+1.5)² = 0.25 → x=−1.5±0.5 → −1, −2. 근의 공식: x = (−3±√(9−8))/2 = (−3±1)/2 → −1, −2. 어느 길로 가도 −1과 −2에서 만나요.자주 틀리는 곳
한 해만 쓰고 끝내기 — 이차방정식은 보통 해가 둘이에요(중근일 땐 하나). 예컨대 x² = 5x에서 양변을 x로 나누면 x = 0을 놓치게 됩니다. 반드시 한쪽으로 모아 x(x − 5) = 0으로 푸세요. 또한 (x − 2)² = 3에서 제곱근을 구할 때 ±도 빠뜨리지 마세요.🔎 양변을 x로 나눌 때 빠지는 치명적인 함정은 무엇인가요?
방정식 x² = 5x 에서 양변을 x로 함부로 나누면 안 돼요.
수학에서는 0으로 나누는 것이 엄격히 금지되어 있습니다.
만약 x = 0 이라면 0으로 나눈 셈이 되어 해 x = 0을 영영 잃어버려요.
따라서 모든 항을 좌변으로 넘겨 x(x − 5) = 0 으로 묶어서 풀어야 안전합니다.
🔎 한 걸음씩 다시 보기 — 이차방정식 활용 문제 푸는 4단계
① 구하려는 값을 미지수 x로 정해요.
② 문제의 조건에 맞추어 x에 대한 이차방정식을 세웁니다.
③ 인수분해나 근의 공식으로 이차방정식의 해를 구해요.
④ 구한 해가 길이·나이·자연수 등 현실 조건에 맞는지 반드시 확인합니다.
스스로 풀어요 (3단계)
새 문제로 무한 연습
버튼을 누를 때마다 숫자가 바뀐 새 이차방정식이 나와요. 인수분해 풀이·근의 공식이 손에 익을 때까지 연습해요. 답은 컴퓨터가 계산해 항상 정확해요.
특목고·영재 대비 — 다양한 유형 도전
한 가지 유형만 반복하지 않아요. 이차방정식의 풀이와 활용까지 — 진짜 사고력 문제예요. 모두 무료, 답·풀이는 전부 직접 검산했어요.
x²−6x+8 = (x−2)(x−4) = 0 → 두 근은 2와 4. 역수의 합 = 1/2 + 1/4 = 2/4 + 1/4 = 3/4
근이 2와 3이므로 (x−2)(x−3)=0. 전개하면 x²−5x+6=0 이니 p=−5, q=6 → p+q=1
근이 3과 5이므로 (x−3)(x−5)=0. 전개하면 x²−8x+15 이니 상수항은 3×5=15
9 − 15 + k = 0 → k = 6
x(x+2)=48 → x²+2x−48=0 → (x−6)(x+8)=0 → x=6
x = (2±√(4+16))/2 = (2±2√5)/2 = 1±√5
큰 근 + 작은 근 = 8, 차 = 2 → 5, 3
중근이 되려면 좌변이 완전제곱식 (x−3)² 이어야 해요. (x−3)² = x²−6x+9 이므로 k = (6÷2)² = 9
근이 −2와 5이므로 (x+2)(x−5)=0. 전개하면 x²−3x−10=0 이니 a=−3, b=−10 → a−b = −3−(−10) = 7
x(x+4)=60 → x²+4x−60=0 → (x−6)(x+10)=0 → x=6
x≠0이므로 양변을 x로 나누면 x − 3 + 1/x = 0 → x + 1/x = 3
객관식 진단 퀴즈 — 이차방정식
5지선다 10문항이에요. 풀면 바로 채점되고, 학습 기록이 자동 저장돼요.
직접 해보기 — (x+a)(x+b)=0 의 상수항
🔎 연속하는 두 자연수, 짝수, 홀수는 어떻게 식으로 세우나요?
연속하는 두 자연수는 차이가 1이므로 x, x + 1 로 놓아요.
연속하는 두 짝수나 두 홀수는 차이가 2이므로 x, x + 2 로 둡니다.
이렇게 두고 문제에 적힌 곱이나 제곱의 합 식을 세우면 쉽게 풀려요.
🔎 구한 두 해 중 하나를 버려야 할 때는 언제인가요?
도형의 길이나 너비, 사람 수, 나이 등은 음수가 될 수 없어요.
방정식을 풀어 음수 해가 나왔다면 문제의 뜻에 맞지 않아 버립니다.
길이는 0보다 커야 하고, 화단의 폭은 전체 폭보다 작아야 함을 늘 살펴요.
한 장 핵심
- 1핵심: (A)(B)=0 → A=0 또는 B=0.
- 2세 가지 길 — 인수분해 / 완전제곱 / 근의 공식.
- 3보통 해가 둘(중근이면 하나: x²+bx+k=0에서 k=(b/2)²).
- 4두 근 p, q → x²−(합)x+(곱)=0. 마지막엔 해를 다시 넣어 검산.
이 단원의 말·기호
- 이차방정식
- ax²+bx+c=0 (a≠0) 꼴.
- 근(해)
- 방정식을 참으로 만드는 x.
- 중근
- 겹쳐서 하나가 된 해.
- 근의 공식
- x=(−b±√(b²−4ac))/2a.
내 말로 설명하기
이차방정식을 푸는 핵심 아이디어를 한 줄로?
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.
◍ 나의 생각 지도 · 복습 노트
내가 배운 것들이 어떻게 이어지는지, 어디를 더 봐야 하는지 한눈에 봐요. (위에서 이해도 평가를 하면 색으로 표시돼요.)
읽고 끝내지 말고 직접 손으로 움직여 보세요. 30초면 됩니다.