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내가 만든 GPT가 생성한 수학교재 - 인수분해

멘타리갤로그로 이동합니다. 2025.10.08 14:40:37
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인수분해 완전 가이드: 개념, 공식, 풀이 전략, 연습문제

이 포스트는 수업·과제에 바로 붙여넣어 사용할 수 있는 무스크립트·무의존 HTML 교재입니다. 모든 수식은 정적 인라인 SVG로 제공되어 어떤 환경에서도 동일하게 표시됩니다.

학습 목표
  • 다항식의 인수와 인수분해의 의미를 이해한다.
  • 자주 쓰는 공식(정사각 공식, 차의 제곱, 완전제곱식, 세제곱 공식 등)을 기억하고 적용한다.
  • 공통인수, 묶음, 삼항식, 계수 a≠1인 이차식, 차·합의 제곱·세제곱 등 전략 선택 순서를 익힌다.
  • 실전 문제를 단계적으로 풀이하고, 스스로 점검하는 체크리스트를 사용한다.

1) 인수와 인수분해

인수는 곱을 이루는 구성요소, 인수분해는 다항식을 곱의 형태로 나타내는 과정입니다. 분배법칙을 거꾸로 적용한다고 이해하면 쉽습니다.

분배법칙: (p + q)·r = pr + qr인수분해: pr + qr = (p + q)·r인수분해는 분배법칙의 역과정.

2) 반드시 알아야 할 인수분해 공식

유형 공식 (정적 SVG) 메모
정사각 공식 ① (a + b)² = a² + 2ab + b² a와 b의 부호가 모두 플러스일 때.
정사각 공식 ② (a − b)² = a² − 2ab + b² 가운데 항의 부호는 음수 2ab.
차의 제곱 a² − b² = (a − b)(a + b) 가장 자주 쓰는 패턴. 중간항 없음.
세제곱의 합 a³ + b³ = (a + b)(a² − ab + b²) 부호: + → ( + )( − + ).
세제곱의 차 a³ − b³ = (a − b)(a² + ab + b²) 부호: − → ( − )( + + ).
완전제곱식 인식 x² + 2px + p² = (x + p)²,   x² − 2px + p² = (x − p)² 양 끝이 제곱, 가운데는 두 배의 곱.

3) 인수분해 풀이 전략 — 어떤 순서로 볼까?

  1. 공통인수를 먼저 뽑아 단순화한다.
  2. 항이 4개묶어서 인수분해를 시도한다.
  3. 이차 삼항식이면 계수에 따라
    • 계수 1: x² + bx + c → 두 수 m, n을 찾아 (x + m)(x + n)
    • 계수 a≠1: AC방법(곱 ac, 합 b) → 분해 후 묶음
  4. 특수형인지 확인: a²−b², a³±b³, 완전제곱식.
  5. 남으면 더 이상 인수분해 불가인지 점검(정수 범위/유리수 범위 등).

4) 유형별 예제

① 공통인수

문제 6x²y − 9xy²

공통인수: 3xy
= 3xy(2x − 3y)

② 묶어서 인수분해

문제 ax + ay + bx + by

=(ax + ay) + (bx + by)
=a(x + y) + b(x + y)
=(a + b)(x + y)

③ 삼항식 (계수 1)

문제 x² + 7x + 12

곱 12, 합 7 → (3, 4)
= (x + 3)(x + 4)

④ 삼항식 (a ≠ 1, AC법)

문제 6x² + 11x + 3

ac = 18, 합 11 → (2, 9)
= 6x² + 2x + 9x + 3
= 2x(3x + 1) + 3(3x + 1)
= (3x + 1)(2x + 3)

⑤ 차의 제곱

문제 9a² − 25b²

=(3a)² − (5b)²
= (3a − 5b)(3a + 5b)

⑥ 세제곱 공식

문제 x³ − 8

8 = 2³
= x³ − 2³
= (x − 2)(x² + 2x + 2)

⑦ 완전제곱식 인식

문제 y² − 12y + 36

끝: y², 36(=6²), 가운데: −2·y·6
= (y − 6)²

⑧ 혼합형

문제 4x² − 1 − 6x

정렬: 4x² − 6x − 1
ac = −4, 합 −6 → (−8, 2)
= 4x² − 8x + 2x − 1
= 4x(x − 2) + 1(2x − 1) ← (실패) 공통 괄호 다름
재시도: 4x² − 8x + 2x − 1
= 2x(2x − 4) + 1(2x − 1) → 여전히 다름
다른 쌍 시도: (−4, −1) 합 −5 (불일치)
정답 경로: 근을 이용해 검증하거나, 완성제곱/이차방정식으로 확인.
※ 정수 인수분해는 불가. (유리수 범위에서는 (2x − 1 − √2)(2x − 1 + √2))

5) 시각 요약 — 핵심 공식 모음 (SVG)

(a + b)² = a² + 2ab + b²(a − b)² = a² − 2ab + b²a² − b² = (a − b)(a + b)a³ + b³ = (a + b)(a² − ab + b²)a³ − b³ = (a − b)(a² + ab + b²)x² + 2px + p² = (x + p)²x² − 2px + p² = (x − p)²시험 전 마지막 점검: 눈감고도 떠오를 때까지.

6) 자주 하는 실수 체크리스트

  • 공통인수를 최대로 뽑지 않음 (계수·문자 모두 확인).
  • (a + b)²를 a² + b²로 착각.
  • 차의 제곱 a² − b²만 있고 합의 제곱은 없음에 주의.
  • 세제곱 공식의 중괄호 부호 패턴 혼동: + → (+)(−+), − → (−)(++).
  • 계수 a≠1에서 AC법 후 묶을 때 정확히 같은 괄호가 나와야 함.
  • 최종 답에 순서·부호·계수 1 생략 규칙(1x → x)을 정리하지 않아 오답 처리.

7) 연습문제

#문제힌트
112x³y − 18x²y²공통인수 최대
2m² − 49차의 제곱
3x² + 9x + 14곱 14, 합 9
42p² + 7p + 3AC법
5y² − 10y + 25완전제곱식
627a³ + 8세제곱의 합
74x² − 12xy + 9y²(2x − 3y)²?
83x² − 48공통인수 → 차의 제곱
9ax − ay − bx + by묶어서
106t² − 7t − 3AC법, 부호 주의
119u² − v²차의 제곱(스케일)
122x³ − 18x공통인수 → 차의 제곱
13k² + 4k + 4완전제곱식
14x⁴ − 162번 차의 제곱
158y³ − 1세제곱의 차
165x² + 13x + 8AC법
174a²b − 6ab²공통인수
18x² − 2xy − 63y²곱 −63, 합 −2
193p²q − 12pq² + 12q³공통인수 → 묶음
209x² + 12x + 4완전제곱식

8) 연습문제 정답

  1. 6x²y(2x − 3y)
  2. (m − 7)(m + 7)
  3. (x + 2)(x + 7)
  4. (2p + 1)(p + 3)
  5. (y − 5)²
  6. (3a + 2)(9a² − 6a + 4)
  7. (2x − 3y)²
  8. 3(x² − 16) = 3(x − 4)(x + 4)
  9. (a − b)(x − y)
  10. (3t + 1)(2t − 3)
  11. (3u − v)(3u + v)
  12. 2x(x² − 9) = 2x(x − 3)(x + 3)
  13. (k + 2)²
  14. (x² − 4)(x² + 4) = (x − 2)(x + 2)(x² + 4)
  15. (2y − 1)(4y² + 2y + 1)
  16. (5x + 8)(x + 1)
  17. 2ab(2a − 3b)
  18. (x − 9y)(x + 7y)
  19. 3q( p² − 4pq + 4q² ) = 3q(p − 2q)²
  20. (3x + 2)²

※ 14번의 (x² + 4)는 실수 범위에서 더 이상 인수분해되지 않습니다(복소수 허용 시 (x − 2i)(x + 2i)).

9) 스스로 채점 루틴

  1. 최대 공통인수(GCF)를 뽑았는가?
  2. 괄호가 정확히 동일하게 묶였는가? (묶음)
  3. 이차 삼항식에서 곱 ac, 합 b를 올바르게 찾았는가?
  4. 특수형(차의 제곱, 세제곱, 완전제곱식)을 놓치지 않았는가?
  5. 전개 검산: 임의의 값 대입 혹은 간단 전개로 확인했는가?
  6. 계수 1 생략, 항 정렬(내림차순), 부호 정리까지 완료했는가?

저작 가이드: 본 콘텐츠는 외부 스크립트·스타일 없이 독립 실행되며, 수식/표/예제는 모든 화면 폭에서 스크롤로 안전하게 표시되도록 설계되었습니다.

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