179 두 실수 또는 두 식의 대소 판단: 차, 제곱의 차, 비를 이용한 비교!

179 두 실수 또는 두 식의 대소 판단: 차, 제곱의 차, 비를 이용한 비교!

179 두 실수 또는 두 식의 대소 판단: 차, 제곱의 차, 비를 이용한 비교! ⚖️

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안녕하세요, 수의 크기를 비교하는 탐험가 친구들! 👋 우리가 부등식을 다루거나 어떤 값의 범위를 구할 때, 두 수 또는 두 식 A와 B 중에서 어느 것이 더 크고 작은지, 즉 대소 관계를 판단해야 하는 경우가 많아요. 오늘은 이 대소 관계를 판단하는 세 가지 주요한 방법: 두 수(식)의 차를 이용하는 방법, 두 수(식)의 제곱의 차를 이용하는 방법, 그리고 두 수(식)의 비를 이용하는 방법에 대해 알아볼 거예요. 각 방법이 어떤 상황에서 유용하게 사용되는지 함께 살펴볼까요? 🧐

📝 핵심만정리: 대소 판단의 세 가지 도구!

두 실수 또는 두 식 A, B의 대소를 판단할 때는 주로 다음 세 가지 방법을 이용해요.

  1. 차를 조사 (A-B):
    • A-B > 0 \iff A > B
    • A-B = 0 \iff A = B
    • A-B < 0 \iff A < B
    • (가장 일반적으로 사용되는 방법!)
  2. 제곱의 차를 조사 (A2-B2) (단, A > 0, B > 0일 때 유용):
    • A2-B2 > 0 \iff A2 > B2 \iff A > B (A,B가 양수이므로)
    • A2-B2 = 0 \iff A2 = B2 \iff A = B
    • A2-B2 < 0 \iff A2 < B2 \iff A < B
    • (근호(√)나 절댓값을 포함한 식의 대소 비교에 자주 사용돼요.)
  3. 비를 조사 (A/B) (단, A > 0, B > 0일 때 유용):
    • AB > 1 \iff A > B
    • AB = 1 \iff A = B
    • A&frasL;B < 1 \iff A < B
    • (두 수의 비가 간단히 정리될 때 사용해요.)

방법 1: 차 A-B의 부호 조사하기!

개념정리 179-1: 빼서 양수면 앞이 크다!

두 실수 또는 두 식 A와 B의 크기를 비교하는 가장 기본적인 방법은 한쪽에서 다른 쪽을 빼보는 것이에요. 그 차이(A-B)의 부호에 따라 대소 관계가 결정됩니다.

  • 만약 A – B > 0 (양수)이면    A > B (A가 B보다 크다)
  • 만약 A – B = 0 이면    A = B (A와 B는 같다)
  • 만약 A – B < 0 (음수)이면    A < B (A가 B보다 작다)

이 방법은 대부분의 대소 비교 문제에 적용할 수 있는 가장 일반적인 방법입니다.

² 방법 2: 제곱의 차 A2-B2의 부호 조사하기! (A>0, B>0일 때)

개념정리 179-2: 루트나 절댓값 있을 때 유용!

만약 두 수 또는 두 식 A와 B가 모두 양수(A>0, B>0)라는 조건이 있다면, 이들의 제곱의 차(A2-B2)를 조사하여 대소 관계를 판단할 수 있어요.

A, B가 모두 양수일 때는 다음 관계가 성립합니다:

  • A2 – B2 > 0 \iff A2 > B2 \iff A > B
  • A2 – B2 = 0 \iff A2 = B2 \iff A = B
  • A2 – B2 < 0 \iff A2 < B2 \iff A < B

이 방법은 A나 B에 근호(√)가 포함되어 있거나 절댓값 기호가 포함되어 있을 때, 제곱을 통해 근호나 절댓값을 없애고 비교하기 편리할 때 주로 사용됩니다.

A>0, B>0 조건이 필요할까요? A2-B2 > 0이면 (A-B)(A+B) > 0인데, 여기서 A+B > 0이 보장되어야 A-B > 0 (즉, A>B)이라고 결론 내릴 수 있기 때문이에요.

방법 3: 비 AB와 1 비교하기! (A>0, B>0일 때)

개념정리 179-3: 나누어서 1보다 큰지 작은지!

두 수 또는 두 식 A와 B가 모두 양수(A>0, B>0)라는 조건이 있다면, 이들의 비(AB)를 1과 비교하여 대소 관계를 판단할 수도 있어요.

A, B가 모두 양수일 때는 다음 관계가 성립합니다:

  • A&frasL;B > 1 \iff A > B (양변에 B를 곱해도 부등호 방향 불변)
  • A&frasL;B = 1 \iff A = B
  • A&frasL;B < 1 \iff A < B

이 방법은 A와 B가 지수 형태로 되어 있거나, 나누었을 때 약분되어 간단히 정리되는 경우에 유용하게 사용됩니다.

🧐 개념확인 문제: 대소 비교하기!

이제 배운 방법을 이용해서 두 식의 대소를 비교해 봅시다!

a > b > 0일 때, 두 식 A = abB = (2a+1)(2b+1)의 대소를 비교하시오. (PDF Check 문제)

정답 및 해설:

가장 일반적인 방법인 두 식의 차 A-B를 조사해 봅시다.

A – B = ab(2a+1)(2b+1)

통분하면,

= (a(2b+1) – b(2a+1))b(2b+1)

= (2ab + a – 2ab – b)b(2b+1)

= (a – b)b(2b+1)

이제 A-B의 부호를 판단하기 위해 분자와 분모의 부호를 살펴봅시다.

  • 분자 (a-b): 문제 조건에서 a > b이므로, a-b > 0 (양수) 입니다.
  • 분모 b(2b+1): 문제 조건에서 b > 0이므로, b는 양수이고 2b+1도 양수입니다. 따라서 b(2b+1) > 0 (양수) 입니다.

분자도 양수이고 분모도 양수이므로, A-B = (양수)(양수) > 0 입니다.

A-B > 0이므로 A > B입니다.

따라서 ab > (2a+1)(2b+1) 입니다.

이처럼 두 식의 차를 구하고 그 부호를 판단하는 것이 대소 비교의 가장 기본적인 방법이랍니다! 😉


오늘은 두 실수 또는 두 식 A, B의 대소 관계를 판단하는 세 가지 주요 방법인 차(A-B) 조사, 제곱의 차(A2-B2) 조사, 비(A/B) 조사에 대해 배웠습니다. 각 방법이 유용한 상황(특히 제곱의 차와 비는 A,B가 양수일 때)과 그 원리를 이해하는 것이 중요했죠? 이 대소 판단 방법들은 앞으로 다양한 절대부등식을 증명하거나 부등식 문제를 해결하는 데 기본적으로 사용될 거예요! 오늘도 수고 많으셨습니다! 다음 시간에는 여러 가지 중요한 절대부등식들에 대해 알아보겠습니다. 🌟

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