연 수학›중학교 3학년›이차방정식
중학교 3학년 · 변화와 관계
YEON MATH · GRADE 9

이차방정식

인수분해 · 완전제곱 · 근의 공식

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.

이차방정식 — 왜 배울까 장면
그림: 연라이프 「살아있는 수학교과서」 · AI 생성(Nano Banana Pro) — 자유롭게 가져가 쓰셔도 좋아요, 출처는 꼭.
이 단원에서 할 수 있게 돼요. ① 이차방정식의 뜻을 안다. ② 인수분해로 푼다. ③ 완전제곱·근의 공식으로 푼다. ④ 이차방정식으로 문제를 해결한다.
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 준비됐나요?

① x² + 5x + 6 을 인수분해하면?
② (x−2)(x+3) = 0 이면 x는?
① (x+2)(x+3) · ② x=2 또는 −3. ‘곱이 0이면 둘 중 하나가 0’이 열쇠예요.

이차방정식 — 곱이 0이면 둘 중 하나가 0

모든 항을 좌변으로 모아 정리해요. x에 대한 이차식 = 0 꼴이면 이차방정식입니다. 등식을 참이 되게 하는 x 값을 해(근)라고 해요. 풀이의 핵심 열쇠는 AB = 0이면 A = 0 또는 B = 0 이에요. 좌변을 인수분해해 (x − p)(x − q) = 0 꼴로 만듭니다. 각 괄호를 0으로 두어 x = p 또는 x = q 를 얻어요. 두 인수가 같아 두 근이 하나로 겹치면 중근이라고 불러요. 기억해요 — (A)(B) = 0 → A = 0 또는 B = 0. 인수분해로 두 해를 찾는다
🔎 「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.

📺📺 영상으로 보기인수분해로 풀기▶

✨ 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!」)

크로스 곱·합 조합 찾기? x² - 6x + 8 = 0 1×8? 2×4? (찍어서 맞추기?) VS 평균 대칭 합차 공식 평균 3 2 4 9 - u² = 8 ⟹ u = 1 (3초 완료!) x² - Bx + C = 0 의 해법은? 곱해서 C가 되고 합해서 B가 되는 정수 쌍을 무조건 찍는다? 분수나 무리수라면 어떻게 찍어서 맞추나요? 🤯 첫 번째 근 두 번째 근 두 근의 평균 m = B / 2 평균 m -u m - u +u m + u 두 근의 곱은 상수항 C와 같습니다. (m - u)(m + u) = m² - u² = C 따라서 u² = m² - C 로 u를 단번에 계산! 0 1 평균 35 해 2 해 4 u=1 u=1 평균 3의 제곱(9) - u² = 곱(8) ⟹ u = 1 포셴로 대칭 인수분해 공식 평균제곱에서 상수항을 뺀 것이 u제곱! 복잡한 곱의 조합을 다 펼쳐보며 시간을 허비하지 마세요.
▶ 가운데 버튼을 누르면 선생님 목소리와 함께 대칭 인수분해의 시각화가 시작됩니다!

✨ 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.

x² 6x 3x 3x 3×3 9 한 변 = x + 3 ? 💡
▶ 가운데 버튼을 누르면 선생님 목소리와 함께 시작해요.

📺 영감을 준 원작 영상: 깨봉수학 「근의 공식에서 수학 포기한 사람들은 꼭 보세요!」 · ⓒ 연라이프 · 살아있는 수학교과서 — 직관만 빌려 우리가 코드 애니메이션 + 선생님 음성으로 새로 제작.

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✨ 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.

x − 2 상자 알맹이 ² 🔒 = 9 ±√9 x = 5 x = −1 9 = 9 ✓ 검산 💡
▶ 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 →

정상으로 가는 세 갈래 길

이차방정식을 푸는 길은 하나가 아니에요. 인수분해가 되면 가장 빠르고 깔끔합니다. 안 되면 완전제곱식 (x − p)² = q 꼴로 고쳐 풀어요. 어떤 식이든 통하는 근의 공식을 써도 됩니다. 두 근이 p, q이면 (x−p)(x−q)=0으로 식을 세워요. 전개하면 x²−(합)x+(곱)=0이 되어 계수를 비교합니다. 기억해요 — 인수분해(빠름) · 완전제곱(원리) · 근의 공식(만능), 세 길이 한 정상
🔎 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)

제곱근·인수분해로 풀리는 기본부터.
비평 데스크가 챙긴 것 — ‘더 쉽게’: 모든 풀이의 출발을 ‘곱이 0’ 한 원리로 통일했어요. ‘더 간결하게’: 세 가지 길을 나란히 보여 학생이 가장 빠른 길을 고르게 했습니다.

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.

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

특목고·영재 대비 — 다양한 유형 도전

한 가지 유형만 반복하지 않아요. 이차방정식의 풀이와 활용까지 — 진짜 사고력 문제예요. 모두 무료, 답·풀이는 전부 직접 검산했어요.

1두 근의 역수합
x² − 6x + 8 = 0 의 두 근의 역수를 더하면? (즉 1/(한 근) + 1/(다른 근))
2계수 추론
이차방정식 x² + px + q = 0 의 두 근이 2와 3일 때, p + q 의 값은?
3두 근의 곱
두 근이 3과 5인 (x²의 계수가 1인) 이차방정식의 상수항은?
4한 근 대입
한 근이 3인 이차방정식 x² − 5x + k = 0 에서 k는?
5연속 짝수
연속한 두 짝수의 곱이 48입니다. 작은 짝수는?
6근의 공식
x² − 2x − 4 = 0 을 근의 공식으로 풀면?
7합과 차
두 근의 합이 8이고 차가 2인 두 근은?
8중근 조건
x² − 6x + k = 0 이 중근(완전제곱식)을 가질 때, k의 값은?
9계수 추론
x² + ax + b = 0 의 두 근이 −2와 5일 때, a − b 의 값은?
10넓이 활용
넓이가 60인 직사각형의 가로가 세로보다 4 깁니다. 세로의 길이는?
11x+1/x
x² − 3x + 1 = 0 일 때, x + 1/x 의 값은?

객관식 진단 퀴즈 — 이차방정식

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

직접 해보기 — (x+a)(x+b)=0 의 상수항

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

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?

예시 — “(x+2)(x+3)=0처럼 곱이 0이 되려면 둘 중 하나가 0이어야 해. 그래서 x=−2 또는 x=−3.”

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.

0이 되는 자리 — 곱해서 0이려면손으로 끌고 눌러서 알아내기
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눈을 감아요

방금 배운 이차방정식을 머릿속에 천천히 그려 봐요.
곱이 0 → 인수분해 / 완전제곱 / 근의 공식 → 두 해
떠오르는 만큼만, 괜찮아요.

떠오르는 동안 잠시 기다려요…

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