안녕하세요! 다항식의 덧셈, 뺄셈, 곱셈까지 모두 정복했다면 이제 마지막 관문인 나눗셈이 남았습니다. 다항식끼리의 나눗셈은 숫자의 나눗셈과 원리가 똑같지만, 문자와 차수가 섞여 있어 더 꼼꼼한 계산이 필요합니다. 오늘은 세로셈법을 통해 몫과 나머지를 구하는 방법을 확실하게 파헤쳐 보겠습니다!
다항식 나눗셈의 3대 핵심 포인트
다항식 $A$를 다항식 $B$($B \neq 0$)로 나눌 때는 다음을 기억하세요.
- 차수 정렬: 반드시 높은 차수부터 내림차순으로 적고 시작합니다.
- 멈춤 조건: 나머지의 차수가 나누는 식($B$)의 차수보다 작아지면 나눗셈을 멈춥니다.
- 관계식: $A = BQ + R$ (이때 $Q$는 몫, $R$은 나머지)
🔍 실수를 제로로 만드는 세로셈 전략
나누는 식과 나누어지는 식을 내림차순으로 정리하세요. 만약 $x^3 + x + 1$처럼 이차항($x^2$)이 없는 경우, 세로셈을 할 때 그 자리를 비워두거나 $0 \cdot x^2$이라고 써주어야 줄이 꼬이지 않습니다.
나눗셈의 매 단계마다 나누는 식의 가장 높은 차수 항에 무엇을 곱해야 나누어지는 식의 최고차항과 똑같아질지만 고민하면 됩니다. 똑같이 맞춘 뒤 위에서 아래를 빼주는 과정을 반복합니다.
나눗셈을 언제까지 해야 할까요? 나머지의 차수가 나누는 식($B$)보다 낮아질 때까지입니다. 예를 들어 2차식으로 나누고 있다면, 나머지가 1차식 이하(1차식 또는 상수)가 되었을 때 연산을 종료합니다.
📖 시각적으로 이해하는 나눗셈 과정
실제 세로셈이 어떻게 이루어지는지 아래 그림과 예시를 통해 확인해 보세요.
$x^2$을 맞추기 위해 $x$를 곱하고 빼면 $2x + 4$가 남습니다.
다시 $2x$를 맞추기 위해 $2$를 곱하고 빼면 최종적으로 $2$가 남습니다.
몫($Q$): $x + 2$
나머지($R$): $2$
이를 관계식으로 나타내면 다음과 같습니다.
나머지가 0인 경우를 우리는 ‘나누어떨어진다’고 부릅니다. 또한, 나머지의 차수가 나누는 식보다 작아야 한다는 성질은 나중에 ‘나머지정리’ 문제를 풀 때 나머지를 $ax+b$ 등으로 설정하는 중요한 근거가 되니 꼭 기억해 두세요!
다항식의 나눗셈 세로셈법, 이제 감이 오시나요?
다음 시간에는 이 나눗셈 구조를 식으로 활용하는 ‘나눗셈에 대한 등식의 성질’을 알아보겠습니다!
다항식의 나눗셈은 최고차항을 하나씩 제거해 나가는 과정입니다. 세로셈을 할 때 차수가 비어 있는 자리는 반드시 0이나 빈칸으로 두어 계산 실수를 방지하세요. 10개의 문제를 통해 완벽하게 마스터해 봅시다!
✏️ 다항식 나눗셈 실전 문제 (10문항)
📖 단계별 상세 해설
$x^2+5x+6$에서 $x(x+2)$를 빼면 $3x+6$이 남고, 다시 $3(x+2)$를 빼면 0이 됩니다.
정답: 몫: $x+3$, 나머지: $0$
$2x(x-1)$을 빼면 $x-3$이 남고, $1(x-1)$을 빼면 $-2$가 남습니다.
정답: 몫: $2x+1$, 나머지: $-2$
세로셈 결과 $(x+1)(x^2+2x+1) + 0$이 됩니다.
정답: $x^2+2x+1$
세로셈을 수행하면 몫은 $x+(a+1)$이고 나머지는 $1+(a+1)+3 = a+4$가 됩니다.
$a+4=5$이므로 $a=1$입니다.
정답: 1
$x^3+0x^2+0x+1$로 놓고 계산합니다.
$x^2(x+1)$ 빼기 $\to -x^2+0x+1$
$-x(x+1)$ 빼기 $\to x+1$
$1(x+1)$ 빼기 $\to 0$
정답: $x^2-x+1$
$A = (x+2)(x-1) + 3$ (검산식 활용)
$A = (x^2+x-2) + 3 = x^2+x+1$
정답: $x^2+x+1$
$3x(x^2+x-1)$을 빼면 $-3x^2-x+1$이 남고,
$-3(x^2+x-1)$을 빼면 $2x-2$가 남습니다.
정답: 몫: $3x-3$, 나머지: $2x-2$
나머지의 차수는 나누는 식의 차수(2차)보다 작아야 합니다.
정답: 1차
$x^2-4 = (x-2)(x+2) + 0$ 이므로 나머지가 0입니다.
정답: $x+2$
$x^4-3x^2+2 = (x^2-1)(x^2-2) + 0$
실제로 세로셈을 해보면 나머지가 0이 됨을 알 수 있습니다.
정답: 0
💯 학습 완료!
다항식의 나눗셈은 모든 연산의 기초이자 핵심입니다.
이제 이 관계를 멋진 식으로 나타내는 ‘나눗셈에 대한 등식’을 배우러 가볼까요?
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