[고등수학개념사전]002다항식 정리 끝판왕! 내림차순·오름차순으로 식의 질서 잡기

다항식 정리 끝판왕! 내림차순·오름차순으로 식의 질서 잡기

수학의 첫걸음은 복잡한 식을 ‘보기 좋게’ 정리하는 것부터 시작됩니다. 식만 잘 정리해도 문제의 의도가 보이기 때문이죠. 오늘은 다항식을 정리하는 가장 기본적인 두 가지 원칙을 알아보겠습니다.

핵심 개념 한눈에 보기

다항식을 정리할 때는 기준이 되는 특정 문자를 정하는 것이 우선입니다.

  • 내림차순 정리: 차수가 높은 항부터 낮은 항 순서로 나열
  • 오름차순 정리: 차수가 낮은 항부터 높은 항 순서로 나열

상세 원리 들여다보기

식에 문자가 여러 개 섞여 있을 때는 어떤 문자를 주인공으로 삼느냐에 따라 식의 모양이 완전히 달라집니다. 이때 주인공이 아닌 다른 문자들은 숫자(상수)와 똑같이 취급해 주는 것이 포인트입니다.

① 높은 곳에서 낮은 곳으로: 내림차순

일반적으로 수학에서 가장 많이 사용하는 방식입니다. 가장 높은 차수의 항을 제일 앞에 쓰고, 차수가 점점 낮아지게 배치하여 마지막에 상수항이 오도록 합니다.

② 낮은 곳에서 높은 곳으로: 오름차순

반대로 차수가 가장 낮은 상수항부터 시작해서 점점 차수를 높여가는 방식입니다. 식의 특정 구조를 분석할 때 효과적입니다.


실전 예제로 마스터하기

아래의 다항식을 $x$와 $y$에 대해 각각 정리해 보며 감을 익혀봅시다.

$$3x^2 – xy + y^2 + 4x – 2y + 1$$

1) $x$에 대한 내림차순 정리

$x$의 차수가 높은 순서대로 항을 모으고, $x$가 없는 항들은 괄호로 묶어 상수항 취급합니다.

$$3x^2 + (4-y)x + (y^2 – 2y + 1)$$

2) $y$에 대한 오름차순 정리

$y$가 아예 없는 항(상수항)부터 시작하여 $y$의 차수를 높여가며 정리합니다.

$$(3x^2 + 4x + 1) + (-x-2)y + y^2$$
💡 기억하세요!
실제 시험이나 문제 풀이 과정에서는 대부분 내림차순을 사용합니다. 나눗셈이나 인수분해 공식을 적용할 때 식의 구조가 가장 명확하게 드러나기 때문입니다.

도움이 되셨나요? 다음 포스트에서는 이 정리를 바탕으로
‘다항식의 연산(덧셈과 뺄셈)’을 정복해 보겠습니다!

식 정리가 쉬워지는 마법! 다항식 내림차순·오름차순 연습 문제 10선

다항식을 정리하는 것은 수학의 가장 기초적인 체력을 기르는 과정입니다. 눈으로만 보지 말고, 연습장을 꺼내 직접 항들을 나열해 보세요. 10개의 문제를 통해 완벽하게 마스터할 수 있도록 상세한 해설을 덧붙였습니다.

✏️ 실전 트레이닝 (10문항)

[01] 다음 다항식을 $x$에 대하여 내림차순으로 정리하세요.
$$3x – 5 + 4x^3 – x^2$$
[02] 다음 다항식을 $y$에 대하여 오름차순으로 정리하세요.
$$2y^2 – 7 + y^3 – 5y$$
[03] 다음 다항식을 $x$에 대하여 내림차순으로 정리하세요.
$$x^2 + xy + 3x – 2y^2 + 1$$
[04] 위 [03]번 식을 이번에는 $y$에 대하여 오름차순으로 정리하세요.
[05] 다음 다항식을 $x$에 대하여 내림차순으로 정리할 때, $x$의 계수상수항을 구하세요.
$$x^2y – 2xy^2 + 4x – 6y + 3$$
[06] 다음 다항식을 $a$에 대하여 내림차순으로 정리하세요. (단, $b, c$는 상수취급)
$$abc + a^2b – 3a + 5$$
[07] 다음 다항식을 $x$에 대하여 오름차순으로 정리하세요.
$$x^2y^2 + 4x^3 – y^3 + 10$$
[08] 다음 식을 $x$에 대하여 내림차순으로 정리하세요.
$$2x^2 – 3xy + 4y^2 + 5x – 2y + 6$$
[09] 다음 다항식을 $y$에 대하여 내림차순으로 정리할 때, 상수항을 구하세요.
$$x^2 + 2xy – y^2 + 3x – 4y + 5$$
[10] 복잡한 다음 식을 $x$에 대하여 내림차순으로 정리하세요.
$$x^2y + x^2 – xy^2 + 2x – 3y + 4$$

📖 친절하고 상세한 풀이 과정

풀이 01

내림차순은 차수가 높은 항부터 낮은 항 순서입니다. 지수를 비교하면 $x^3, x^2, x^1, x^0$(상수) 순서로 나열합니다.

결과: $4x^3 – x^2 + 3x – 5$

풀이 02

오름차순은 차수가 낮은 항(숫자)부터 높은 항 순서입니다. 상수항 -7부터 시작하여 차수를 하나씩 높입니다.

결과: $-7 – 5y + 2y^2 + y^3$

풀이 03

$x$를 주인공으로 삼고, 나머지는 숫자 취급합니다.
1단계: $x$의 2차항 찾기 $\to x^2$
2단계: $x$의 1차항 묶기 $\to (y + 3)x$
3단계: 상수항(x 없는 항) 모으기 $\to -2y^2 + 1$

결과: $x^2 + (y+3)x – 2y^2 + 1$

풀이 04

$y$를 기준으로 오름차순(낮은 차수 $\to$ 높은 차수) 정리합니다.
1단계: $y$ 없는 항 $\to x^2 + 3x + 1$
2단계: $y$ 1차항 $\to xy$
3단계: $y$ 2차항 $\to -2y^2$

결과: $(x^2 + 3x + 1) + xy – 2y^2$

풀이 05

$x$에 대해 내림차순 정리를 먼저 수행합니다: $yx^2 + (4 – 2y^2)x + (3 – 6y)$
여기서 $x$ 앞에 곱해진 덩어리가 계수이고, $x$가 아예 없는 덩어리가 상수항입니다.

정답: 계수: $4 – 2y^2$ / 상수항: $3 – 6y$

풀이 06

$a$의 차수만 봅니다. $a^2b$는 2차, $abc$는 1차, $-3a$도 1차입니다. 1차항끼리 묶어줍니다.

결과: $ba^2 + (bc – 3)a + 5$

풀이 07

$x$에 대한 오름차순이므로 상수항($x$가 없는 항)부터 시작합니다.

결과: $(10 – y^3) + y^2x^2 + 4x^3$

풀이 08

$x$의 2차항($2x^2$), 1차항($-3xy, 5x$), 상수항($4y^2, -2y, 6$)으로 구분하여 묶습니다.

결과: $2x^2 + (5 – 3y)x + (4y^2 – 2y + 6)$

풀이 09

$y$에 대해 내림차순 정리하면: $-y^2 + (2x – 4)y + (x^2 + 3x + 5)$ 입니다. 여기서 $y$가 포함되지 않은 괄호 안의 전체 식이 상수항입니다.

정답: $x^2 + 3x + 5$

풀이 10

복잡해 보이지만 원리는 같습니다. $x^2$ 항들을 먼저 모으고, $x$ 항들을 모읍니다.
$x^2(y+1) + (2 – y^2)x + (4 – 3y)$

결과: $(y+1)x^2 + (2-y^2)x – 3y + 4$

🎉 수고하셨습니다!
문제가 술술 풀린다면 다항식 정리의 고수가 된 것입니다.
다음 시간에는 ‘다항식의 덧셈과 뺄셈’을 함께 정복해 보아요!

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