4단원: 유리수
1. 양수와 음수
여러분, 지금까지는 1, 2, 3... 같은 자연수와 0만 배웠죠? 하지만 실생활에서는 0보다 작은 수도 필요해요! 🌡️
예를 들어, 겨울에 기온이 영하 5도라고 하면 어떻게 표현할까요? 바로 -5°C로 나타내죠!
📈 양수의 예
- 🌡️ 기온: 영상 25도 → +25°C
- 🏔️ 높이: 해수면 위 100m → +100m
- 💰 돈: 1만원 있음 → +10,000원
- ⏰ 시간: 3시간 후 → +3시간
📉 음수의 예
- 🌡️ 기온: 영하 10도 → -10°C
- 🏔️ 높이: 해수면 아래 50m → -50m
- 💸 돈: 5천원 빚 → -5,000원
- ⏰ 시간: 2시간 전 → -2시간
🔤 수의 표현 방법
양수
양수는 + 기호 생략 가능
음수
음수는 - 기호 필수
0
양수도 음수도 아님
💡 생각해보기
우리 주변에서 음수가 사용되는 예를 더 찾아보세요! 엘리베이터의 지하층, 통장 잔고, 골프 스코어 등에서도 음수를 볼 수 있어요. 양수와 음수는 서로 반대되는 두 상태를 나타내는 매우 유용한 도구랍니다! 🔍
2. 유리수와 수직선
📚 유리수(Rational Number)의 뜻풀이
라틴어 "ratio"(비율)에서 유래
"비율, 비례"를 의미
즉, "비율로 표현할 수 있는 수"라는 뜻
유리수는 정수와 분수를 모두 포함하는 수예요. 다시 말해, a/b (b≠0) 형태로 나타낼 수 있는 모든 수를 말합니다! 📊
양수, 음수, 0을 모두 합쳐서 유리수라고 부르죠.
🔢 정수
- ..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ...
양의 정수, 0, 음의 정수
🔢 분수
- 1/2, -3/4, 2/5, -7/3, ...
분자/분모 (분모≠0)
🔢 소수
- 0.5, -1.25, 3.14, -0.7, ...
유한소수, 순환소수
📏 수직선에 유리수 나타내기
수직선의 특징
- 0을 기준으로 오른쪽은 양수
- 0을 기준으로 왼쪽은 음수
- 오른쪽으로 갈수록 수가 커짐
- 모든 유리수를 나타낼 수 있음
점과 수의 대응
- 수직선 위의 한 점 ↔ 하나의 유리수
- 모든 유리수는 수직선 위의 점으로 나타낼 수 있음
- 분수도 수직선 위에 정확히 위치함
- 소수도 수직선 위에 나타낼 수 있음
📝 예제: 수직선에 수 나타내기
다음 수들을 수직선에 나타내보세요
풀이
- -2.5: -3과 -2 사이
- -1: -1 위치
- 0: 원점
- 1/3: 0과 1 사이
- 2: 2 위치
3. 절댓값과 대소관계
절댓값은 수직선에서 0까지의 거리를 나타내요. 거리는 항상 0 이상이므로 절댓값은 항상 0 이상의 값을 가집니다! 📏
절댓값은 |a|로 표현하며, "a의 절댓값"이라고 읽어요.
✅ 절댓값의 예
- |3| =3
- |-5| =5
- |0| =0
- |-2.5| =2.5
📐 절댓값의 의미
3과 -3은 모두 0으로부터 3만큼 떨어져 있음
부호를 무시한 수의 크기
절댓값은 0 이상의 값
📊 수직선에서 절댓값 이해하기
|-3| = 3, |3| = 3 (둘 다 0으로부터 거리 3)
📏 대소관계
수직선에서 오른쪽에 있는 수가 더 큰 수예요!
대소관계 기호
- > : ~보다 크다
- < : ~보다 작다
- ≥ : ~보다 크거나 같다
- ≤ : ~보다 작거나 같다
예시
- 3 > -2
- -1 > -5
- 0 > -10
- -2 < 1
📝 예제 1: 절댓값 구하기
📝 예제 2: 대소관계 비교하기
다음 수를 작은 순서대로 나열하세요: 3, -5, 0, -1, 2
|-4|와 |3| 중 어느 것이 더 클까요?
💡 중요한 포인트
- 절댓값: 부호를 무시한 수의 크기 (항상 0 이상)
- 대소관계: 수직선에서 오른쪽이 더 큰 수
- 음수끼리 비교: 절댓값이 작은 수가 더 큰 수
- 모든 양수 > 0 > 모든 음수
4. 유리수의 덧셈
유리수의 덧셈은 부호에 따라 계산 방법이 달라져요. 하지만 규칙을 익히면 쉽게 할 수 있답니다! ➕
📐 같은 부호끼리 더하기
절댓값을 더하고, 공통 부호를 붙입니다
양수 + 양수
음수 + 음수
📐 다른 부호끼리 더하기
절댓값을 빼고, 절댓값이 큰 수의 부호를 붙입니다
양수 + 음수
음수 + 양수
📝 단계별 예제
예제 1: (-7) + (-3)
예제 2: (+8) + (-5)
예제 3: (-6) + (+6)
🔢 분수의 덧셈
같은 분모
다른 분모
📋 덧셈 규칙 정리
같은 부호
- 절댓값을 더한다
- 공통 부호를 붙인다
- (+) + (+) = (+)
- (-) + (-) = (-)
다른 부호
- 절댓값을 뺀다
- 절댓값이 큰 수의 부호
- (+) + (-) = (큰 쪽 부호)
- (-) + (+) = (큰 쪽 부호)
5. 유리수의 뺄셈
유리수의 뺄셈은 덧셈으로 바꿔서 계산해요! "빼기는 더하기의 반대를 더하는 것"이라고 기억하세요! ➖➡️➕
🔄 뺄셈의 핵심 규칙
"a에서 b를 빼는 것 = a에 b의 반대를 더하는 것"
📝 단계별 뺄셈 방법
예제 1: (+5) - (+3)
예제 2: (-8) - (-3)
예제 3: (+2) - (-7)
🔄 부호 변화 규칙
양수를 뺄 때
음수를 뺄 때
📊 다양한 뺄셈 예제
🔢 분수의 뺄셈
예제: 2/3 - 1/4
예제: (-3/5) - (-2/5)
💡 뺄셈 마스터 팁
- 핵심: 뺄셈은 항상 덧셈으로 바꿔서 계산
- 부호 변화: -(+a) = -a, -(-a) = +a
- 실수 방지: 단계별로 차근차근 진행
- 검산: 답을 다시 원래 식에 대입해서 확인
6. 유리수의 곱셈
유리수의 곱셈은 부호 규칙만 알면 쉬워져요! 절댓값은 자연수 곱셈과 똑같고, 부호만 신경쓰면 됩니다. 😊
🎯 유리수 곱셈의 부호 규칙
같은 부호끼리
다른 부호끼리
📝 예제 1: 정수의 곱셈
같은 부호
다른 부호
📝 예제 2: 분수의 곱셈
분수의 곱셈도 부호 규칙은 동일해요! 분자끼리, 분모끼리 곱하면 됩니다.
📝 예제 3: 여러 수의 곱셈
여러 수를 곱할 때는 음수의 개수를 세어보세요!
💡 곱셈의 특별한 성질
곱셈의 법칙
- 교환법칙: a × b = b × a
- 결합법칙: (a × b) × c = a × (b × c)
- 분배법칙: a × (b + c) = a × b + a × c
특별한 경우
- 어떤 수 × 0 = 0
- 어떤 수 × 1 = 그 수 자신
- 어떤 수 × (-1) = 그 수의 반대
7. 유리수의 나눗셈
유리수의 나눗셈은 곱셈의 역수를 곱하는 것과 같아요! "나누기는 곱하기의 반대"라고 생각하면 쉬워집니다. 🔄
🔄 나눗셈의 기본 원리
📝 예제 1: 정수의 나눗셈
📝 예제 2: 분수의 나눗셈
분수로 나누기는 그 분수를 뒤집어서 곱하면 돼요!
📝 예제 3: 혼합 계산
⚠️ 나눗셈에서 주의할 점
절대 금지!
- 0으로 나누기 - 정의되지 않음
- 분모가 0인 분수 만들기
- 부호 규칙 잊어버리기
기억하세요!
- 나눗셈 = 역수의 곱셈
- 부호 규칙은 곱셈과 동일
- 계산 후 약분 확인
8. 유리수의 혼합 계산
이제 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈이 모두 섞인 문제를 풀어볼까요? 연산 순서만 정확히 지키면 됩니다! 🎯
📋 연산 순서 (우선순위)
📝 예제 1: 사칙연산 혼합
📝 예제 2: 괄호가 있는 계산
📝 예제 3: 분수가 포함된 복합 계산
💡 혼합 계산 팁
계산 전 체크리스트
- 연산 순서 확인
- 괄호 위치 파악
- 부호 확인
- 분수는 통분 준비
실수 방지법
- 한 단계씩 차근차근
- 중간 과정 모두 기록
- 부호 변화 항상 확인
- 최종 답 검토
9. 실생활 활용
유리수는 우리 생활 곳곳에 숨어있어요! 온도, 성적, 수익과 손실 등에서 음수와 양수를 모두 만날 수 있답니다. 🌡️📊💰
🌡️ 온도와 기후
문제 1: 기온 변화
어제 기온이 -5℃였는데, 오늘은 3℃ 올랐습니다. 오늘의 기온은?
문제 2: 평균 기온
5일간의 기온이 2℃, -1℃, -3℃, 1℃, -4℃였습니다. 평균 기온은?
💰 수익과 손실
문제 3: 게임 점수
철수가 게임에서 50점을 얻었다가 30점을 잃고, 다시 20점을 얻었습니다. 최종 점수는?
문제 4: 용돈 관리
영희가 용돈 20,000원을 받고, 과자에 3,000원, 문구류에 5,000원을 썼습니다. 남은 돈은?
📊 성적과 변화
문제 5: 성적 변화
수학 점수가 80점에서 5점 올랐다가 3점 떨어졌습니다. 최종 점수는?
문제 6: 반 평균과의 차이
반 평균이 75점일 때, 내 점수 82점은 평균보다 몇 점 높은가요?
🏢 높이와 깊이
문제 7: 엘리베이터
지하 2층에서 시작해서 위로 7층 올라간 후, 다시 아래로 3층 내려갔습니다. 현재 층은?
문제 8: 해수면 기준
해수면을 0m로 할 때, 에베레스트산(8,848m)과 사해(-400m)의 높이 차이는?
⏰ 시간과 방향
문제 9: 시간대 차이
한국이 오후 3시일 때, 런던은 9시간 늦습니다. 런던의 현재 시각은?
문제 10: 이동 거리
동쪽을 +, 서쪽을 -로 할 때, 동쪽으로 5km 간 후 서쪽으로 3km 가면 출발점에서 어디에?
🌟 유리수 활용의 핵심
유리수는 단순한 숫자가 아니라 우리 생활을 정확하게 표현하는 도구예요! 양수와 음수를 통해 증가와 감소, 이익과 손실, 위와 아래 등 반대되는 상황을 명확하게 나타낼 수 있답니다. 유리수를 잘 이해하면 세상을 더 정확하고 논리적으로 바라볼 수 있는 수학적 사고력을 기를 수 있어요! 🧠✨
🎓 축하합니다!
여러분은 이제 유리수의 달인이 되었어요! 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈은 물론 복잡한 혼합 계산까지 모두 마스터했습니다. 이제 어떤 유리수 문제가 나와도 자신 있게 해결할 수 있을 거예요. 계속해서 연습하며 더 높은 수학의 세계로 나아가세요! 파이팅! 💪🎉