학습 목표
- 답을 구하는 것과 풀이를 쓰는 것이 왜 다른 일인지 안다.
- 등호를 올바르게 쓴다. 참이 아닌 등식은 한 줄도 쓰지 않는다.
- 변수 정의 → 식 세우기 → 변형 → 결론 → 검산의 뼈대로 풀이를 완성한다.
답과 풀이는 다르다
머릿속으로 답을 맞히는 것과 그 과정을 글로 남기는 것은 완전히 다른 기술이다. 풀이는 나를 위한 기록이면서 동시에 읽는 사람을 설득하는 글이다. 읽는 사람이 내 머릿속을 들여다볼 방법은 없다. 종이에 적힌 것이 전부다.
풀이를 제대로 쓰면 당장 두 가지가 달라진다. 첫째, 자기 실수를 자기가 잡는다. 흐름을 줄 단위로 적다 보면 어디서 어긋났는지가 눈에 보인다. 둘째, 부분 점수가 생긴다. 답이 틀려도 논리가 서 있으면 점수를 받는 시험이 앞으로 계속 늘어난다. Geometry의 증명이 대표적이다.
같은 문제, 두 개의 풀이
공책과 연필
공책 한 권은 연필 한 자루보다 700원 비싸다. 공책 3권과 연필 5자루를 사면 6,100원이다. 연필 한 자루는 얼마인가?
풀이 A — 시험지에서 흔히 보는 것.
6100−2100=4000=500
풀이 B — 제대로 쓴 것.
연필 한 자루의 값을 x원이라 하자. 공책 한 권은 (x+700)원이므로, 조건에서
3(x+700)+5x=6100.
괄호를 풀어 정리하면
8x+2100=6100
이고, 양변에서 2100을 빼고 8로 나누면 x=500이다.
검산: 연필이 500원이면 공책은 1,200원. 3×1200+5×500=3600+2500=6100. 조건과 맞는다.
따라서 연필 한 자루는 500원이다.
재미있는 사실 하나. 풀이 A를 쓴 학생의 머릿속 아이디어는 틀리지 않았을 가능성이 높다. 공책을 "연필보다 700원 비싼 물건"으로 보고, 초과분 700×3=2100원을 빼면 연필 8자루 값 4,000원이 남는다고 계산한 것이다. 발상은 좋다. 하지만 종이에 남은 것은 6100−2100=4000=500이라는 거짓 등식 하나뿐이다. 4000은 500과 같지 않다. 아이디어가 아무리 좋아도, 쓴 것이 틀리면 틀린 것이다.
등호는 문장이다
등호는 "왼쪽과 오른쪽이 같다"라고 주장하는 문장이다. 그래서 등호가 들어간 줄은 하나하나가 참이어야 한다. 계산을 이어 붙이고 싶을 때 등호를 화살표처럼 쓰는 버릇이 문제를 만든다.
(3+5)×2를 계산한다고 하자.
3+5=8×2=16(×)
이 줄은 3+5=16이라고 주장하고 있다. 거짓이다. 올바르게 이으려면 모든 항이 실제로 같아야 한다.
(3+5)×2=8×2=16(∘)
주의
등호 사슬 a=b=c를 썼다면 스스로 물어봐야 한다. "a=b도 참이고 b=c도 참인가?" 하나라도 거짓이면 줄을 나눠 써야 한다. 시험에서 감점 요인이 되는 것은 물론이고, 이런 버릇이 남아 있으면 복잡한 문제에서 자기 자신도 속게 된다.
풀이의 뼈대
어떤 문제든 좋은 풀이는 대체로 이 세 부분을 갖춘다.
- 시작 문장. 변수를 쓰기로 했다면 그것이 무엇인지 문장으로 정의한다. "연필 한 자루의 값을 x원이라 하자." 정의 없는 x는 읽는 사람에게 암호다.
- 한 줄에 한 걸음. 각 줄은 바로 앞 줄에서 무엇을 했는지 말할 수 있어야 한다. 양변에서 2100을 뺐다, 양변을 8로 나눴다, 괄호를 전개했다. 이유를 말할 수 없는 줄은 쓰면 안 되는 줄이다.
- 마무리. 답을 단위까지 갖춘 문장으로 쓰고, 원래 조건에 대입해 검산한다.
국제학교 시험은 영어로 쓰게 되니, 자주 쓰는 표현을 한 벌로 익혀 두면 편하다.
| 하고 싶은 말 |
영어 표현 |
| x를 ~라고 하자 |
Let x be the price of a pencil in won. |
| 조건에서 식을 세우면 |
From the given information, ... |
| 양변에서 2100을 빼면 |
Subtracting 2100 from both sides, ... |
| x=500을 원래 식에 대입하면 |
Substituting x=500 into the original equation, ... |
| 따라서 ~이다 |
Therefore, the pencil costs 500 won. |
검산은 선택이 아니다
검산은 풀이의 마지막 줄이 아니라 풀이의 일부다. 세 가지 습관을 들이자.
- 원래 식에 대입한다. 내가 변형해 놓은 식이 아니라 처음 식에 넣어야 한다. 변형 과정에서 실수했다면 변형된 식은 그 실수까지 포함하고 있기 때문이다.
- 문장제는 원래 문장으로 돌아간다. 식이 아니라 문제의 조건("공책이 연필보다 700원 비싸다")을 하나씩 확인한다. 식 자체를 잘못 세웠을 때 잡을 수 있는 유일한 방법이다.
- 상식 점검. 가격이 음수인가? 사람 수가 분수인가? 답이 문제의 세계에서 말이 되는지 본다.
검산에는 몇 초가 들고, 틀린 답은 문제 전체를 잃는다. 수지가 맞는 습관이다.
참고
AMC 같은 대회는 답만 채점한다. 그런데도 평소에 풀이를 정리하며 푸는 학생이 결국 더 빠르고 정확해진다. 자기 실수를 스스로 잡는 속도가 곧 실전 속도이기 때문이다. 이 수업의 모든 풀이 예시는 여기서 정한 뼈대를 그대로 따른다. 문제를 풀 때마다 같은 형식으로 써 보자.
Goals
- Understand why finding an answer and writing a solution are two different skills.
- Use the equals sign correctly — never write a line that isn't true.
- Build every solution on the same skeleton: define, set up, transform, conclude, check.
An answer is not a solution
Getting the right number in your head and writing down how you got it are different skills, and the second one has to be learned deliberately. A written solution is a record for yourself and an argument for the reader. Nobody can see inside your head; the paper is all there is.
Writing solutions properly pays off immediately in two ways. First, you start catching your own mistakes, because a mistake that hides inside mental math becomes visible the moment it has to survive on paper, line by line. Second, you earn partial credit. From Geometry proofs onward, more and more of your grade comes from reasoning that holds up even when the final number doesn't.
One problem, two solutions
Notebooks and pencils
A notebook costs 700 won more than a pencil. Three notebooks and five pencils cost 6,100 won altogether. How much is one pencil?
Solution A — what test papers often look like.
6100−2100=4000=500
Solution B — written properly.
Let x be the price of a pencil in won. A notebook then costs (x+700) won, so the given information says
3(x+700)+5x=6100.
Expanding and collecting terms gives
8x+2100=6100,
and subtracting 2100 from both sides, then dividing by 8, leaves x=500.
Check: if a pencil is 500 won, a notebook is 1,200 won, and 3×1200+5×500=3600+2500=6100. That matches.
Therefore one pencil costs 500 won.
Here is the interesting part: the student who wrote Solution A probably had the right idea. They saw each notebook as "a pencil plus 700 won," removed the extra 700×3=2100 won, and split the remaining 4,000 won among eight pencil-prices. That is genuinely good thinking. But the only thing on the paper is the false equation 6100−2100=4000=500, and 4000 is not 500. However good the idea was, what's written is wrong — so the solution is wrong.
The equals sign is a sentence
An equals sign makes a claim: the left side and the right side are the same. Every line containing one must be true on its own. Trouble starts when you use "=" as an arrow meaning "and then I did this."
Say you want to compute (3+5)×2.
3+5=8×2=16(×)
That line claims 3+5=16, which is false. A chain of equalities is only legal when every link holds:
(3+5)×2=8×2=16(∘)
Watch out
Whenever you write a chain a=b=c, ask yourself: is a=b true, and is b=c true? If either fails, break the chain into separate lines. Sloppy chains cost points, but worse, on long problems they eventually fool the one person you can't afford to fool — you.
The skeleton of a solution
Good solutions to almost any problem share three parts.
- An opening sentence. If you introduce a variable, say in words what it stands for: "Let x be the price of a pencil in won." An undefined x is a code the reader was never given.
- One step per line. For each line you should be able to say what you did to get it from the line before: subtracted 2100 from both sides, divided both sides by 8, expanded the parentheses. If you can't name the step, you shouldn't write the line.
- A finish. State the answer as a sentence, units included, and check it against the original problem.
A few stock phrases carry most solutions. Make them automatic:
| What you're doing |
How to say it |
| Introducing a variable |
Let x be the price of a pencil in won. |
| Setting up |
From the given information, ... |
| Justifying a step |
Subtracting 2100 from both sides, ... |
| Checking |
Substituting x=500 into the original equation, ... |
| Concluding |
Therefore, the pencil costs 500 won. |
Checking is not optional
The check is part of the solution, not a decoration after it. Three habits:
- Substitute into the original equation — not into some later line you produced. If you slipped while transforming, the transformed equation carries the slip with it.
- For word problems, go back to the words. Verify each stated condition ("a notebook costs 700 more than a pencil") directly. This is the only check that catches a wrongly built equation.
- Sanity check. A negative price? Half a person? Ask whether the answer makes sense in the world of the problem.
A check costs seconds. A wrong answer costs the whole problem. It's a good trade.
Note
Contests like the AMC grade only the final answer — and even there, students who habitually organize their work end up faster and more accurate, because catching your own errors quickly is exactly what contest speed is. Every worked example in this course follows the skeleton above. Use the same format every time you solve anything.