를 계산하여라.
Compute .
정답과 풀이Answer & solution
짜리 조각이 개:
과 의 공약수는 뿐이므로 기약분수다.
Count the -pieces: of them:
and share only the factor , so this is simplest form.
지난 차시에서 분수를 "단위분수 세기"로 읽었다. 은 짜리 조각 2개다. 그러면 분모가 같은 분수의 덧셈은 그냥 개수 세기다:
짜리 2개에 짜리 3개를 보태면 짜리 5개. 조각의 크기(분모)는 그대로이고 개수(분자)만 합쳐진다. 뺄셈도 마찬가지로 개수의 뺄셈이다.
분모끼리 더해서 로 쓰면 안 된다. 분모는 "조각이 얼마나 잘게 잘렸나"를 알려주는 라벨이지, 세어지는 양이 아니다. 합치는 동안 조각이 더 잘게 잘릴 이유가 없다. 크기로도 점검해 보자 — 과 을 합쳤는데 (보다 작다)가 나온다면, 하나()보다도 작아진 셈이니 말이 안 된다.
을 계산하여라.
풀이. 짜리 조각이 개다:
답이 가분수로 나오면 약분하고(), 필요에 따라 대분수로도 읽어 둔다.
검산: ✓ — 뺄셈으로 되돌아간다.
은 바로 셀 수 없다. 반 판짜리 조각과 3분의 1판짜리 조각은 크기가 다른 조각이라 "몇 개"라고 함께 셀 수가 없기 때문이다. 해결책은 하나 — 두 분수를 같은 크기의 조각으로 다시 자르는 것이다.
의 조각을 셋으로 쪼개면 , 의 조각을 둘로 쪼개면 . 이제 둘 다 짜리 조각이니 셀 수 있다:
이렇게 분모가 다른 분수들을 크기가 같은 분수로 바꿔 분모를 통일하는 일을 통분이라 하고, 통일된 분모를 공통분모라고 한다. 쓰는 도구는 지난 차시의 "크기가 같은 분수 만들기" 그대로다 — 분자·분모에 같은 수를 곱했을 뿐, 각 분수의 크기는 변하지 않았다.
공통분모가 되려면 두 분모 모두의 배수(공배수)여야 한다. 분모가 와 이면 공배수 중 아무거나 써도 된다 — 그중 가장 작은 최소공배수를 쓰면 수가 작아서 편할 뿐이다.
정말 아무거나 써도 되는지 으로 확인하자.
큰 공배수를 쓰면 마지막에 약분이 남을 뿐, 도착지는 같다. 급할 때는 두 분모의 곱을 쓰면 언제나 통하고, 여유가 있으면 최소공배수를 찾는 것이 뒤처리가 없다.
다음을 계산하여라.
(1) (2)
풀이. (1) 가 의 배수이므로 공통분모는 면 충분하다:
(2) 과 의 최소공배수는 :
검산: (2) ✓.
계산이 끝나면 답을 기약분수로 정리하는 습관을 들이자. 처럼 약분이 남은 답은 틀린 것은 아니지만 끝맺지 않은 답이다.
대분수는 두 가지 길이 있다. 가분수로 바꿔 계산하거나, 정수는 정수끼리·분수는 분수끼리 계산하거나. 어느 쪽이든 답은 같으니 수가 작은 쪽을 고르면 된다.
을 계산하여라.
풀이. 정수끼리, 분수끼리:
분수 부분이 을 넘었으므로 올려 준다:
검산: 가분수 길로 — ✓.
뺄셈에서는 반대 상황이 생긴다. 분수 부분이 모자라면 정수에서 을 헐어 온다 — 자연수 뺄셈의 받아내림과 같은 이치다. 에서 은 안 되므로, 로 헐어서 . 이 계산은 문제 탭에서 직접 검산까지 해 보자.
지난 차시에서 미뤄 둔 숙제 — 분모도 분자도 다른 두 분수의 비교 — 가 통분으로 풀린다. 같은 분모로 만들면 분자 비교로 끝나기 때문이다.
과 중 어느 쪽이 큰가?
풀이. 둘 다 보다 크고 보다 작아서 잣대 비교로는 판가름이 나지 않는다. 통분한다. 과 의 최소공배수는 :
이므로 이다. 딱 차이 — 통분 없이는 못 가르는 간격이다.
Last lesson we learned to read fractions as counts of unit fractions: is 2 pieces of size . So adding fractions with the same denominator is nothing but counting:
Two -pieces plus three -pieces is five -pieces. The size of the pieces (the denominator) stays put; only the count (the numerator) adds. Subtraction is the same story with counts subtracted.
Don't add the denominators: . The denominator is a label saying how finely the whole is cut — it isn't an amount being combined, and nothing about combining pieces re-cuts them. A size check exposes the error too: is less than , and in fact less than the single piece — adding something to cannot make it smaller.
Compute .
Solution. Count the -pieces: of them, so
When the result is reducible, reduce it (), and read off the mixed form when it helps.
Check: ✓ — subtracting brings us back.
can't be counted straight away: a half-piece and a third-piece are pieces of different sizes, so "how many pieces" has no meaning yet. The fix is the only one possible — re-cut both fractions into pieces of one common size.
Splitting the half into three parts gives ; splitting the third into two parts gives . Now everything is -pieces, and counting works:
Rewriting fractions so that they share one denominator is called finding a common denominator. The tool is exactly last lesson's equivalent-fraction rule — top and bottom multiplied by the same number, so neither fraction changed size.
A common denominator must be a multiple of both denominators — a common multiple. For denominators and , any of works; the smallest one, the least common multiple, just keeps the numbers small.
Let's verify on that the choice really doesn't matter.
A bigger common multiple only leaves some reducing for the end — same destination. In a hurry, the product of the denominators always works; with a moment to think, the least common multiple leaves no cleanup.
Compute:
(1) (2)
Solution. (1) is already a multiple of , so is enough:
(2) The least common multiple of and is :
Check on (2): ✓.
Finish every computation by putting the answer in simplest form. Leaving isn't wrong so much as unfinished.
With mixed numbers there are two roads: convert to improper fractions, or work wholes with wholes, fractions with fractions. Both give the same answer — pick whichever keeps the numbers smaller.
Compute .
Solution. Wholes together, fractions together:
The fraction part passed , so carry it up:
Check by the improper-fraction road: ✓.
Subtraction brings the opposite situation: when the fraction part comes up short, borrow a from the whole part — the same idea as borrowing in whole-number subtraction. In , the subtraction won't go, so rewrite and compute . You'll run this one yourself, check included, in the problems tab.
Here is the piece of unfinished business from last lesson — comparing two fractions when nothing matches. A common denominator reduces any comparison to comparing numerators.
Which is larger, or ?
Solution. Both are above and below , so benchmark yardsticks can't separate them. Use a common denominator; the least common multiple of and is :
Since , we get — by exactly , a gap nothing but a common denominator could measure.
를 계산하여라.
Compute .
짜리 조각이 개:
과 의 공약수는 뿐이므로 기약분수다.
Count the -pieces: of them:
and share only the factor , so this is simplest form.
을 계산하여라.
Compute .
마지막 약분()까지 해야 끝난 답이다.
검산: ✓.
The final reduction () is part of the job.
Check: ✓.
을 계산하여라.
Compute .
공통분모 으로 통분한다:
검산: 크기 감각으로 — 절반에 그보다 작은 양을 더했으니 답은 과 사이여야 하는데, 이 맞다 ✓.
Use the common denominator :
Check by size: half plus something smaller than half should land between and — and does ✓.
을 계산하여라.
Compute .
검산: ✓.
Check: ✓.
을 계산하여라.
Compute .
와 의 최소공배수는 :
검산: 크기 감각 — 두 수 모두 보다 크므로 합은 을 넘어야 하고, 실제로 넘는다 ✓. 와 의 공약수는 뿐 ✓.
The least common multiple of and is :
Check by size: both addends exceed , so the sum must pass — and it does ✓. Also and share no factor but ✓.
을 계산하여라.
Compute .
과 의 최소공배수는 :
검산: ✓.
The least common multiple of and is :
Check: ✓.
을 계산하여라.
Compute .
정수끼리, 분수끼리:
합치면 이다.
검산: 가분수 길로 — ✓.
Wholes together, fractions together:
Combined: .
Check by the improper road: ✓.
안에 또는 를 알맞게 써넣어라.
(a) (b)
Fill each with or .
(a) (b)
(a) 공통분모 : , . 이므로 .
(b) 과 의 최소공배수 : , . 이므로 .
둘 다 잣대로는 판정이 안 되는 쌍(모두 보다 크다)이라 통분이 필요했다.
(a) Common denominator : and . Since , .
(b) The least common multiple of and is : and . Since , .
Both pairs sit above , so the benchmark couldn't separate them — hence the common denominators.
어떤 분수에 을 더했더니 이 되었다. 어떤 분수인가?
Adding to some fraction gives . What is the fraction?
더한 것을 되돌리면 된다 — 에서 을 뺀다:
검산: ✓.
Undo the addition — subtract from :
Check: ✓.
을 계산하여라.
Compute .
분수 부분끼리는 이 안 되므로, 의 정수에서 을 헐어 온다:
이제 정수끼리, 분수끼리 뺄 수 있다:
검산: 가분수 길로 — ✓. 그리고 ✓.
The fraction parts won't subtract ( comes up short), so borrow a from the whole part:
Now wholes and fractions subtract cleanly:
Check by the improper road: ✓. And ✓.
길이가 와 인 리본 두 개를 겹치지 않게 이어 붙였다.
(a) 전체 길이는 몇 m인가? (b) 가 되려면 몇 m가 더 필요한가?
Two ribbons, and long, are joined end to end with no overlap.
(a) How long is the result? (b) How much more ribbon would make it ?
(a) 공통분모 :
(b) 이므로
검산: ✓ — 모자란 만큼 보태면 정확히 m가 된다.
(a) Common denominator :
(b) Since ,
Check: ✓ — adding the shortfall lands exactly on m.
민서는 라고 계산했다 — 분자끼리, 분모끼리 더한 것이다. 이 계산이 틀렸음을 계산을 다시 하지 않고도 알 수 있는 방법을 설명하고, 옳은 값을 구하여라.
Minseo computed — adding tops and adding bottoms. Explain how you can tell this is wrong without redoing the computation, then find the correct value.
크기만 봐도 틀렸다는 것이 드러난다. 는 보다 작다(). 그런데 에 양수 을 더한 결과가 보다 작아질 수는 없다. 계산 과정을 보기 전에 답의 크기가 이미 모순이다.
틀린 원인: 분모는 조각의 크기를 나타내는 라벨이라 더하는 양이 아닌데, 분자처럼 더해 버렸다.
옳은 계산은 통분으로:
채점 기준. ① 크기 논증(더했는데 한쪽보다 작아짐 — 모순)으로 반박하면 기본 점수. ② 옳은 값 : 추가 점수. ③ 분모를 더하면 안 되는 이유(분모 = 조각 크기 라벨)까지 설명하면 만점. 다른 타당한 반박(예: 인데 답 보다… 등 논리가 맞는 것)도 만점.
Size alone gives it away. is less than (since ). But adding the positive amount to cannot produce something smaller than . The answer contradicts itself before you check a single step.
The root cause: a denominator is a label for the piece size, not a quantity to combine — and it got added as if it were a numerator.
The correct computation, via a common denominator:
Grading guide. ① The size argument (a sum can't be smaller than one of its addends): base credit. ② The correct value : more credit. ③ Explaining why denominators must not be added (they label piece size): full credit. Any other sound refutation earns full credit as well.
다음을 계산하여라.
(힌트를 보기 전에, 앞에서부터 차례로 더하면서 부분합에 어떤 규칙이 있는지 관찰해 보자.)
Compute
(Before peeking at the hint: add left to right and watch the running totals for a pattern.)
을 통분해서 계산해 보라. 결과가 낯익지 않은가? 도.
Compute with a common denominator. Recognize the result? Now try .
앞에서부터 더하며 부분합을 관찰한다.
부분합이 — 규칙이 선명하다. 답은 이다.
왜 이런 규칙이 나올까. 더해지는 분수들이 특별하다:
(각각 통분해서 확인해 보라 — 예: ✓). 그래서 전체 합은
이고, 과 , 과 이 짝지어 사라진다. 남는 것은 . 가운데가 도미노처럼 무너지는 이런 합은 경시의 단골손님이다 — 항이 100개라도 같은 원리로 한 줄에 끝난다.
Add from the left and watch the partial sums:
The running totals read — an unmistakable pattern. The answer is .
Why the pattern appears. These summands are special:
(verify each with a common denominator — e.g. ✓). So the whole sum is
and the cancels the , the cancels the . What survives is . Sums whose middles collapse like dominoes are contest regulars — with a hundred terms the same idea still finishes in one line.