179 두 실수 또는 두 식의 대소 판단: 차, 제곱의 차, 비를 이용한 비교! ⚖️
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.
- 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!)
- 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.)
- 비를 조사 (A/B) (단, A > 0, B > 0일 때 유용):
- A⁄B > 1 \iff A > B
- A⁄B = 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.
왜 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 A⁄B와 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(A⁄B)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 = a⁄b와 B = (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 = a⁄b – (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 a⁄b > (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. 🌟