083 부등식의 기본 성질: 대소 관계의 불변과 변화! ⚖️
안녕하세요, 수학의 규칙을 탐구하는 친구들! 👋 우리는 이미 등식(=)이 양변이 같다는 것을 나타내는 식이라는 것을 배웠어요. 오늘은 등호 대신 부등호(<, >, \le, \ge)를 사용하여 수 또는 식의 값의 대소 관계를 나타내는 부등식에 대해 알아볼 거예요. 부등식도 등식처럼 여러 가지 중요한 성질을 가지고 있는데, 이 성질들을 잘 이해해야 부등식을 올바르게 풀고 활용할 수 있답니다. 특히 어떤 연산을 할 때 부등호의 방향이 그대로 유지되는지, 아니면 바뀌는지 주의 깊게 살펴봐야 해요! 함께 부등식의 기본 성질들을 마스터해 볼까요? 🧐
📝 핵심만정리: 부등식, 이 성질만은 꼭!
실수 a, b, c에 대하여 다음과 같은 부등식의 기본 성질들이 성립해요.
- 1. 삼단논법과 유사: a > b 이고 b > c 이면 ⇒ a > c
- 2. 덧셈/뺄셈: a > b 이면
a + c > b + c (같은 수를 더해도 부등호 방향 불변)
a – c > b – c (같은 수를 빼도 부등호 방향 불변) - 3. 양수 곱셈/나눗셈: a > b 이고 c > 0 (양수) 이면
ac > bc (양수를 곱해도 부등호 방향 불변)
a⁄c > b⁄c (양수로 나누어도 부등호 방향 불변) - 4. 음수 곱셈/나눗셈 (주의!): a > b 이고 c < 0 (음수) 이면
ac < bc (음수를 곱하면 부등호 방향 반대!)
a⁄c < b⁄c (음수로 나누면 부등호 방향 반대!) - 5. 같은 부호의 두 수: a, b가 같은 부호이면 (ab > 0)
ab > 0, a⁄b > 0, b⁄a > 0 - 6. 다른 부호의 두 수: a, b가 다른 부호이면 (ab < 0)
ab < 0, a⁄b < 0, b⁄a < 0
이 성질들은 부등호가 \ge, <, \le 인 경우에도 유사하게 성립해요.
🤔 부등식이란 무엇일까요? (간단 복습)
개념정리 83-1: 대소 관계를 나타내는 식
부등식은 부등호 < (작다), > (크다), \le (작거나 같다), \ge (크거나 같다)를 사용하여 두 수 또는 두 식의 값의 크기를 비교하여 나타낸 식이에요.
예를 들어, x < 1, x+y > 3, x2 – 2x + 1 \le 0 등이 모두 부등식입니다.
미지수를 포함한 부등식에서, 그 부등식을 참이 되게 하는 미지수의 값 또는 값의 범위를 그 부등식의 해라고 하며, 해를 모두 구하는 것을 “부등식을 푼다”라고 합니다.
부등식에서는 실수만 다뤄요! 🔢
허수는 크기를 비교할 수 없기 때문에, 부등식에 포함된 문자는 특별한 언급이 없는 한 실수를 나타내는 것으로 생각합니다.
⚖️ 부등식의 기본 성질: 언제 방향이 바뀔까?
개념정리 83-2: 사칙연산과 부등호의 방향
실수 a, b, c에 대하여 다음과 같은 기본 성질들이 성립해요. 등식의 성질과 비슷하지만, 곱셈과 나눗셈에서 음수를 곱하거나 나눌 때 부등호의 방향이 바뀐다는 점이 가장 큰 차이점이자 핵심이에요!
1. 대소 관계의 전달 (삼단논법과 유사)
만약 a > b 이고 동시에 b > c 이면, 당연히 a > c 입니다.
2. 양변에 같은 수를 더하거나 빼도 부등호 방향은 그대로!
만약 a > b 이면,
- a + c > b + c
- a – c > b – c
(예: 5 > 3 이면, 5+2 > 3+2 ⇒ 7 > 5. 5-2 > 3-2 ⇒ 3 > 1)
3. 양변에 같은 양수를 곱하거나 나누어도 부등호 방향은 그대로!
만약 a > b 이고 c > 0 (양수) 이면,
- ac > bc
- a⁄c > b⁄c
(예: 6 > 4 이고 c=2(양수)이면, 6 \times 2 > 4 \times 2 ⇒ 12 > 8. 6 \div 2 > 4 \div 2 ⇒ 3 > 2)
4. 양변에 같은 음수를 곱하거나 나누면 부등호 방향은 반대로! (매우 중요! 🚨)
만약 a > b 이고 c < 0 (음수) 이면,
- ac < bc (부등호 방향 반대!)
- a⁄c < b⁄c (부등호 방향 반대!)
(예: 6 > 4 이고 c=-2(음수)이면, 6 \times (-2) < 4 \times (-2) ⇒ -12 < -8. 6 \div (-2) < 4 \div (-2) ⇒ -3 < -2)
5. 수의 부호와 곱/몫의 부호
- a, b가 같은 부호이면: ab > 0, a⁄b > 0
- a, b가 다른 부호이면: ab < 0, a⁄b < 0
이 기본 성질들은 부등식을 풀거나 변형할 때 항상 염두에 두어야 하는 중요한 규칙들이에요.
🧐 개념확인 문제: 부등식 성질 적용하기!
이제 배운 부등식의 기본 성질을 이용해서 주어진 값의 범위를 구해봅시다!
-2 \le x < 3일 때, -2x + 5의 값의 범위를 구하시오. (PDF 문제)
정답 및 해설:
주어진 범위는 -2 \le x < 3 입니다.
1. 각 변에 -2를 곱합니다. 음수를 곱했으므로 부등호의 방향이 반대로 바뀝니다!
(-2) \times (-2) \ge -2x > 3 \times (-2)
4 \ge -2x > -6
보통 작은 수를 왼쪽에 쓰므로 순서를 바꾸어 적으면: -6 < -2x \le 4
2. 각 변에 5를 더합니다. 같은 수를 더해도 부등호의 방향은 바뀌지 않습니다.
-6 + 5 < -2x + 5 \le 4 + 5
-1 < -2x + 5 \le 9
따라서 -2x+5의 값의 범위는 -1보다 크고 9보다 작거나 같습니다.
특히 음수를 곱하거나 나눌 때 부등호의 방향이 바뀐다는 점을 잊지 않는 것이 중요해요! 😉
오늘은 부등식의 기본적인 뜻과 그 성질들에 대해 알아보았습니다. 등식의 성질과 유사하지만, 양변에 음수를 곱하거나 나눌 때 부등호의 방향이 반대로 바뀐다는 점이 가장 큰 차이점이었죠! 이 기본 성질들은 앞으로 배울 일차부등식, 연립부등식, 이차부등식 등을 푸는 데 가장 기초가 되는 중요한 내용이랍니다. 오늘 배운 내용을 잘 기억하고, 다양한 문제에 적용해보면서 익숙해지도록 노력하세요! 오늘도 수고 많으셨습니다! 💪