어느 길로 약분하든 끝까지 간 결과는 항상 같은 하나의 기약분수다. 예제 2에서 12로 한 번에 가든 2,2,3으로 세 번에 가든 43에 닿았다. 이 "도착지 유일" 사실은 소인수분해로 증명할 수 있는데, 그 도구는 경시 과정의 정수론에서 만든다. 지금은 안심하고 쓰자.
크기 비교: 세 가지 잣대
같은 분모끼리 — 조각 크기가 같으니 조각 수가 많은 쪽이 크다: 85<87.
같은 분자끼리 — 조각 수가 같으니 조각이 큰 쪽, 즉 분모가 작은 쪽이 크다.
같은 세 조각이라도 4등분 조각이 8등분 조각보다 크다: 3/4 > 3/8.
전체를 4등분한 조각은 8등분한 조각보다 크다. 같은 3조각이면 43>83이다. "분모가 크면 수도 크겠지"라는 직감을 여기서 확실히 교정해 두자 — 분모가 커질수록 조각은 잘게 쪼개진다.
21을 잣대로 — 분모의 절반과 분자를 비교한다. 95는 9조각 중 5조각인데, 절반은 4.5조각이므로 95>21. 반대로 73은 절반(3.5조각)에 못 미치니 73<21. 그러면 통분 없이도 73<21<95 같은 비교가 즉시 끝난다.
예제 3 · 비교 연습
다음 각 쌍의 크기를 비교하여라.
(1) 85과 87 (2) 54와 94 (3) 95와 21
풀이. (1) 같은 분모: 조각 수 비교로 85<87.
(2) 같은 분자: 5등분 조각이 9등분 조각보다 크므로 54>94.
(3) 9조각의 절반은 4.5조각. 5>4.5이므로 95>21.
검산: (2)를 그림 없이 확인 — 54는 절반(2.5조각)을 훌쩍 넘고 94는 절반(4.5조각) 미만이므로 21 잣대로도 54>94 ✓.
분모도 분자도 다른 일반적인 비교(32 vs 53 같은)는 두 분수를 **같은 분모로 바꾸는 기술(통분)**이 있어야 깔끔하게 끝난다 — 다음 차시 덧셈·뺄셈과 함께 다룬다.
가분수와 대분수
분자가 분모보다 작은 분수(83처럼 1 미만)를 진분수, 분자가 분모 이상인 분수(37처럼 1 이상)를 가분수라고 한다. 가분수는 정수 부분을 앞으로 빼서 쓸 수도 있다: 37=2+31, 줄여서 231. 이런 표기를 대분수라고 한다.
예제 4 · 가분수 ↔ 대분수
(1) 523를 대분수로, (2) 372을 가분수로 나타내어라.
풀이. (1) 23조각에서 5조각씩 묶으면 1이 4개 나오고 3조각이 남는다 (23=4×5+3):
523=453.
(2) 3은 71짜리 조각 3×7=21개이고, 여기에 2조각을 더하면:
372=721+2=723.
검산: (1) 4×5+3=23 ✓. (2) 23=3×7+2 ✓.
수직선 그림으로 돌아가면 대분수의 뜻이 그대로 보인다 — 37이 "2를 지나 31만큼 더"에 있었는데, 그 위치를 이름으로 옮긴 것이 231이다.
참고
대분수 231은 2+31의 줄임 표기다. 나중에 문자를 쓰기 시작하면 나란히 쓰기가 곱셈을 뜻하게 되어(2x는 2×x다) 이 표기와 충돌한다. 그래서 대수부터는 가분수 쪽을 주로 쓰게 된다 — 대분수는 양을 실감하기 좋고, 가분수는 계산하기 좋다.
Goals
Read a fraction two ways: as part of a whole and as a point on the number line.
Build equivalent fractions and explain, with a picture, why the rule works.
Reduce a fraction to simplest form.
Compare fractions three ways: same denominator, same numerator, and against the benchmark 21.
Convert between improper fractions and mixed numbers.
What is a fraction counting?
Cut a pizza into 8 equal slices and eat 3 of them: you've eaten 83 of the pizza. The bottom number says how many equal pieces the whole was cut into; the top number says how many of those pieces you're talking about.
DefinitionFraction
Cutting a whole into b equal pieces and taking a of them is written ba. The top number a is the numerator; the bottom number b is the denominator. (The denominator can't be 0 — "cut a whole into zero equal pieces" doesn't mean anything.)
The one-piece fractions 21,31,41,… are called unit fractions. Every fraction is a count of unit fractions: 83 means "3 pieces of size 81."
Fractions on the number line
The integers unit trained you to see numbers as positions on a line. Fractions live on the same line. Split the gap between 0 and 1 into 2 equal parts and the new tick is 21; split a gap into 3 parts and you get ticks worth 31 each.
Fractions on the number line: 1/2 sits between 0 and 1, while 4/3 and 7/3 sit between integer ticks.
34 is "4 pieces of size 31," so it sits 31 past 1; and 37, being 7 pieces, sits 31 past 2. Fractions fill in the gaps between the integer ticks — and the line's rule is unchanged: farther right means greater.
Equivalent fractions
Half a pizza is 21. Count that same half in quarters and it's 2 pieces (42); count it in sixths and it's 3 pieces (63). Three names, one amount.
The shaded length is the same in all three bars: 1/2 = 2/4 = 3/6.
Put the picture into words: cutting every piece in half doubles the number of shaded pieces and doubles the total number of pieces — the shaded amount doesn't budge. The same works for cutting each piece into any number of parts, so:
DefinitionMaking equivalent fractions
Multiplying or dividing the numerator and denominator by the same nonzero number produces an equivalent fraction:
ba=b×ka×k.
Watch out
Only multiplying and dividing are allowed. Adding the same number to the top and bottom changes the value: doing it to 21 gives 32, and 32 is more than a half (2 pieces out of 3 is more than half of them). "I did the same thing to both" is only a defense for multiplication and division.
Reducing to simplest form
Run the rule in the dividing direction and fractions get simpler. Dividing the numerator and denominator by a common factor is called reducing (or simplifying).
Example 1 · Reducing
Reduce 1812.
Solution. Both 12 and 18 divide by 6:
1812=18÷612÷6=32.
If the 6 doesn't jump out, go in steps — divide by 2 to get 96, then by 3 to get 32. Different roads, same destination.
Check: multiplying 32 top and bottom by 6 brings back 1812 ✓.
A fraction that can't be reduced any further — the only common factor of its top and bottom is 1 — is in simplest form (also called lowest terms). To finish in one step, divide by the largest common factor of the two numbers: their greatest common factor.
Example 2 · Simplest form
Write 4836 in simplest form.
Solution. The greatest common factor of 36 and 48 is 12:
4836=48÷1236÷12=43.
The only common factor of 3 and 4 is 1, so we're done — simplest form.
Check: 3×12=36 and 4×12=48 ✓. Step by step also lands in the same place: 4836→2418→129→43 ✓.
Note
Whichever road you reduce along, fully reducing always ends at the same one simplest form. In Example 2, jumping by 12 or stepping by 2,2,3 both landed on 43. This "unique destination" fact can be proved with prime factorization — a tool built in the competition track's number theory. For now, use it with confidence.
Comparing: three yardsticks
Same denominator — the pieces are the same size, so more pieces means more: 85<87.
Same numerator — the piece count is the same, so the bigger pieces win: the smaller denominator gives the larger fraction.
Three pieces each, but quarters are bigger than eighths: 3/4 > 3/8.
A quarter of the bar is bigger than an eighth of it, so with 3 pieces each, 43>83. This is the place to fix the tempting instinct "bigger denominator, bigger number" — a bigger denominator means the whole is chopped finer.
Against 21 — compare the numerator with half the denominator. 95 is 5 pieces out of 9, and half of 9 pieces is 4.5 pieces, so 95>21. Meanwhile 73 falls short of half (which would be 3.5 pieces), so 73<21. Now comparisons like 73<21<95 finish instantly, no common denominators needed.
Example 3 · Comparison practice
Compare each pair.
(1) 85 and 87 (2) 54 and 94 (3) 95 and 21
Solution. (1) Same denominator: count pieces — 85<87.
(2) Same numerator: fifths are bigger pieces than ninths, so 54>94.
(3) Half of 9 pieces is 4.5 pieces, and 5>4.5, so 95>21.
Check on (2) by a different yardstick: 54 is well past half (2.5 pieces) while 94 is under half (4.5 pieces), so the benchmark 21 also gives 54>94 ✓.
For a fully general pair — say 32 versus 53, with nothing matching — the clean tool is rewriting both with the same denominator. That technique arrives next lesson, hand in hand with addition and subtraction.
Improper fractions and mixed numbers
A fraction whose numerator is smaller than its denominator (like 83, worth less than 1) is a proper fraction; one whose numerator is at least the denominator (like 37) is an improper fraction. An improper fraction can also be written with its whole-number part pulled out front: 37=2+31, abbreviated 231. That form is a mixed number.
Example 4 · Converting both ways
Write (1) 523 as a mixed number and (2) 372 as an improper fraction.
Solution. (1) Bundle the 23 pieces into groups of 5: four wholes with 3 pieces left over (23=4×5+3):
523=453.
(2) The 3 is worth 3×7=21 sevenths; add the 2 extra pieces:
372=721+2=723.
Check: (1) 4×5+3=23 ✓. (2) 23=3×7+2 ✓.
Back on the number line, the mixed form is just the position read aloud: 37 sat "31 past 2," and 231 says exactly that.
Note
A mixed number like 231 abbreviates 2+31. Once letters arrive, writing things side by side will mean multiplication (2x means 2×x), which collides with this abbreviation — so from algebra onward, improper fractions do most of the work. Mixed numbers are for feeling the size; improper fractions are for computing.
배운 것을 그대로 손에 익히는 단계straightforward practice to get moving
문제Problem 1몸풀기Warm-up
서준이는 일주일 중 3일을 수영장에 간다. 수영장에 가는 날은 일주일의 몇 분의 몇인가? 그 분수의 분자와 분모도 각각 말하여라.
Seojun goes to the pool 3 days out of every week. What fraction of the week does he go? Name the numerator and the denominator of that fraction.
정답과 풀이Answer & solution
정답 · 73 — 분자 3, 분모 7
Answer · 73 — numerator 3, denominator 7
전체(일주일 = 7일)를 똑같은 7조각으로 보고 그중 3조각이므로 73이다. 위의 3이 분자, 아래의 7이 분모다.
The whole (a week = 7 days) is 7 equal parts, and we're talking about 3 of them: 73. The top number 3 is the numerator; the bottom number 7 is the denominator.
문제Problem 2몸풀기Warm-up
□에 알맞은 수를 써넣어라.
(a) 43=□9 (b) 52=20□
Fill in each □.
(a) 43=□9 (b) 52=20□
정답과 풀이Answer & solution
정답 · (a) 12 (b) 8
Answer · (a) 12 (b) 8
(a) 분자가 3→9로 3배가 됐으므로 분모도 3배: 4×3=12.
(b) 분모가 5→20으로 4배가 됐으므로 분자도 4배: 2×4=8.
검산: 129를 3으로 약분하면 43 ✓, 208을 4로 약분하면 52 ✓.
(a) The numerator was tripled (3→9), so triple the denominator too: 4×3=12.
(b) The denominator was multiplied by 4 (5→20), so multiply the numerator by 4: 2×4=8.
Check: reducing 129 by 3 gives 43 ✓, and reducing 208 by 4 gives 52 ✓.
문제Problem 3몸풀기Warm-up
2418을 기약분수로 나타내어라.
Write 2418 in simplest form.
정답과 풀이Answer & solution
정답 · 43
Answer · 43
18과 24의 최대공약수는 6이다:
2418=24÷618÷6=43.
3과 4의 공약수는 1뿐이므로 기약분수다.
검산: 3×6=18, 4×6=24 ✓.
The greatest common factor of 18 and 24 is 6:
2418=24÷618÷6=43.
The only common factor of 3 and 4 is 1, so this is simplest form.
Check: 3×6=18 and 4×6=24 ✓.
문제Problem 4몸풀기Warm-up
(a) 517를 대분수로, (b) 283을 가분수로 나타내어라.
Write (a) 517 as a mixed number and (b) 283 as an improper fraction.
정답과 풀이Answer & solution
정답 · (a) 352 (b) 819
Answer · (a) 352 (b) 819
(a) 17=3×5+2이므로 517=352.
(b) 2=816이므로 283=816+3=819.
검산: (a) 3×5+2=17 ✓. (b) 19=2×8+3 ✓.
(a) 17=3×5+2, so 517=352.
(b) 2=816, so 283=816+3=819.
Check: (a) 3×5+2=17 ✓. (b) 19=2×8+3 ✓.
핵심Core
이 차시의 목표 수준the target level for this lesson
문제Problem 5핵심Core
다음 중 기약분수를 모두 골라라. 기약분수가 아닌 것은 기약분수로 고쳐라.
96,125,148,217
Pick out every fraction below that is already in simplest form, and reduce the ones that aren't.
96,125,148,217
정답과 풀이Answer & solution
정답 · 기약분수는 125뿐. 나머지는 96=32, 148=74, 217=31.
Answer · Only 125 is in simplest form. The others reduce: 96=32, 148=74, 217=31.
분자·분모의 공약수가 1뿐인지 확인한다.
96: 둘 다 3의 배수 → 32
125: 5의 약수는 1,5인데 12는 5의 배수가 아니다 → 기약
148: 둘 다 짝수 → 74
217: 21=7×3 → 31
검산: 고친 셋이 더는 약분되지 않는지 확인 — (2,3), (4,7), (1,3) 모두 공약수 1뿐 ✓.
Check whether the top and bottom share any factor besides 1.
96: both are multiples of 3 → 32
125: the factors of 5 are 1 and 5, and 12 isn't a multiple of 5 → simplest form
148: both even → 74
217: 21=7×3 → 31
Check: none of the three reduced results can be reduced further — the pairs (2,3), (4,7), (1,3) share only the factor 1 ✓.
문제Problem 6핵심Core
12684을 기약분수로 나타내어라.
Write 12684 in simplest form.
정답과 풀이Answer & solution
정답 · 32
Answer · 32
큰 수는 단계별 약분이 마음 편하다. 둘 다 짝수이므로 2로: 6342. 둘 다 21의 배수(42=21×2, 63=21×3)이므로 21로:
12684=6342=32.
(한 번에 가려면 최대공약수 42로 나누면 된다.)
검산: 2×42=84, 3×42=126 ✓.
With big numbers, reducing in stages is the comfortable road. Both are even, so divide by 2: 6342. Both are multiples of 21 (42=21×2, 63=21×3), so divide by 21:
12684=6342=32.
(The one-step version: divide by the greatest common factor, 42.)
Check: 2×42=84 and 3×42=126 ✓.
문제Problem 7핵심Core
□ 안에 > 또는 <를 알맞게 써넣고, 이유를 한 줄씩 붙여라.
(a) 127□1211 (b) 65□95 (c) 83□21
Fill each □ with > or <, with a one-line reason.
(a) 127□1211 (b) 65□95 (c) 83□21
정답과 풀이Answer & solution
정답 · (a) < (b) > (c) <
Answer · (a) < (b) > (c) <
(a) 같은 분모 — 같은 크기 조각이 7개 대 11개이므로 127<1211.
(b) 같은 분자 — 같은 5조각이면 6등분 조각이 9등분 조각보다 크므로 65>95.
(c) 21 잣대 — 8조각의 절반은 4조각인데 3조각뿐이므로 83<21.
(a) Same denominator — same-size pieces, 7 versus 11 of them, so 127<1211.
(b) Same numerator — five pieces each, and sixths are bigger pieces than ninths, so 65>95.
(c) Benchmark 21 — half of 8 pieces is 4 pieces, and we only have 3, so 83<21.
문제Problem 8핵심Core
413은 수직선에서 어떤 연속한 두 정수 사이에 있는가?
Between which two consecutive integers does 413 lie on the number line?
정답과 풀이Answer & solution
정답 · 3과 4 사이
Answer · Between 3 and 4
13=3×4+1이므로 413=341 — 3을 지나 41만큼 더 간 자리다. 따라서 3과 4 사이에 있다.
검산: 3=412, 4=416이고 12<13<16 ✓.
Since 13=3×4+1, we have 413=341 — the spot 41 past 3. So it lies between 3 and 4.
Check: 3=412 and 4=416, and 12<13<16 ✓.
문제Problem 9핵심Core
분모가 12인 진분수 중에서 기약분수는 모두 몇 개인가?
How many proper fractions with denominator 12 are in simplest form?
정답과 풀이Answer & solution
정답 · 4개 — 121,125,127,1211
Answer · 4 — namely 121,125,127,1211
분모가 12인 진분수는 121,122,…,1211의 11개다. 이 중 분자가 12와 공약수(1 제외)를 가지면 약분이 된다. 12=2×2×3이므로,
짝수 분자는 탈락: 2,4,6,8,10
3의 배수 분자도 탈락: 3,9 (6은 이미 위에서 탈락)
남는 분자는 1,5,7,11의 4개다.
검산: 넷 다 12와 공약수가 1뿐인지 확인 — 1은 당연, 5·7·11은 12의 약수(2,3,4,6)로 나누어지지 않는다 ✓.
The proper fractions with denominator 12 are 121,122,…,1211 — eleven of them. One reduces exactly when its numerator shares a factor (beyond 1) with 12. Since 12=2×2×3:
even numerators are out: 2,4,6,8,10
multiples of 3 are out: 3,9 (the 6 was already eliminated)
That leaves the numerators 1,5,7,11 — four fractions.
Check that all four really are in simplest form: 1 trivially, and none of 5, 7, 11 is divisible by any factor of 12 (2,3,4,6) ✓.
도전Challenge
아이디어를 결합해야 풀리는 문제problems that take more than one idea
문제Problem 10도전Challenge서술형written response
피자 3판을 4명이 똑같이 나누어 먹으려 한다. 한 사람의 몫이 피자 43판인 이유를, 실제로 나누는 방법을 들어 설명하여라.
Three pizzas are to be shared equally among 4 people. Explain why each person's share is 43 of a pizza, by describing an actual way to divide them.
풀이와 채점 기준Solution & grading notes
피자 세 판을 각각 4등분한다. 그러면 41판짜리 조각이 모두 3×4=12개 생긴다. 각 판에서 한 조각씩, 한 사람이 세 조각을 가져가면 네 사람이 똑같이 나눠 갖게 되고, 남는 조각도 없다(12=4×3).
한 사람의 몫은 41판짜리 조각 3개, 즉 43판이다.
이 그림이 말해 주는 것: "3을 4로 나눈 몫"이 바로 분수 43이다. 나눗셈 3÷4는 자연수 범위에서는 답이 없었지만, 분수가 그 답의 자리를 채운다.
채점 기준. ① 각 판을 4등분한다는(또는 그와 동등한) 실제 나누는 방법 제시. ② 한 사람 몫이 41짜리 3조각 = 43판임을 밝히면 만점. 세 판을 이어 붙여 12조각으로 보는 방법, 반 판씩 나누고 남은 한 판을 4등분하는 방법(21+41 — 합이 43임을 다음 차시 덧셈으로 확인하게 된다) 등 논리가 맞는 다른 나누기도 만점.
Cut each of the three pizzas into 4 equal slices. That produces 3×4=12 slices of size 41 pizza. Let each person take one slice from each pizza — three slices per person. All four people get the same amount, and no slice is left over (12=4×3).
Each person's share is 3 slices of size 41, that is, 43 of a pizza.
What the picture is really saying: the fraction 43 is the answer to the division 3÷4. Within the counting numbers, 3÷4 had no answer; fractions exist to fill exactly that gap.
Grading guide. ① A concrete dividing method (each pizza into quarters, or equivalent). ② Concluding each share is 3 slices of 41, i.e. 43 pizza: full credit. Other sound methods also earn full credit — e.g. lining up the three pizzas and making 12 slices, or giving everyone half a pizza and quartering the last one (21+41; that this sums to 43 gets confirmed with next lesson's addition).
문제Problem 11도전Challenge
32와 크기가 같은 분수 중에서 분자와 분모의 합이 40인 것을 구하여라.
Find the fraction equivalent to 32 whose numerator and denominator add up to 40.
정답과 풀이Answer & solution
정답 · 2416
Answer · 2416
32은 기약분수이므로, 크기가 같은 분수는 분자·분모에 같은 수 k를 곱한 3k2k 꼴이 전부다. 분자와 분모의 합은
2k+3k=5k=40
이므로 k=8. 구하는 분수는 3×82×8=2416이다.
검산: 2416을 8로 약분하면 32 ✓, 합은 16+24=40 ✓.
Since 32 is in simplest form, its equivalents are exactly the fractions 3k2k — top and bottom scaled by the same k. The top-plus-bottom sum is
2k+3k=5k=40,
so k=8, and the fraction is 3×82×8=2416.
Check: reducing 2416 by 8 gives 32 ✓, and 16+24=40 ✓.
문제Problem 12도전Challenge
분모가 16인 분수 중에서 83보다 크고 21보다 작은 것을 모두 구하여라.
Find every fraction with denominator 16 that is greater than 83 and less than 21.
정답과 풀이Answer & solution
정답 · 167 (단 하나)
Answer · 167 — just the one
세 분수를 모두 16등분 눈금으로 옮긴다:
83=166,21=168.
분모가 같아졌으니 분자만 비교하면 된다. 6<□<8인 자연수는 7뿐이므로, 조건을 만족하는 분수는 167 하나다.
검산: 166<167<168 — 같은 분모 비교로 명백 ✓.
83과 21사이인데 그 사이의 "8등분 눈금"은 없다. 눈금을 두 배로 곱게 만들었더니(16등분) 숨어 있던 자리가 드러난 것 — 크기가 같은 분수 만들기가 "확대경" 노릇을 한 셈이다.
Move all three fractions onto the sixteenths grid:
83=166,21=168.
With a common denominator, only the numerators matter. The only whole number with 6<□<8 is 7, so the answer is 167 alone.
Check: 166<167<168 — clear by the same-denominator rule ✓.
Notice there was no eighth-grid tick strictly between 83 and 21; doubling the fineness of the grid (sixteenths) revealed a hidden spot. Equivalent fractions acted as a magnifying glass.
경시Contest
대회 스타일competition style
문제Problem 13경시Contest
분모가 100 이하인 분수 중에서 32와 크기가 같은 것은 모두 몇 개인가? (32 자신도 포함하여 센다.)
How many fractions with denominator at most 100 are equivalent to 32? (Count 32 itself too.)
정답과 풀이Answer & solution
정답 · 33개
Answer · 33
32은 기약분수이므로 크기가 같은 분수는 3k2k (k=1,2,3,…) 꼴이 전부다 — 어떤 분수든 끝까지 약분하면 단 하나의 기약분수에 닿고, 그 기약분수가 32이려면 원래 분수는 32의 위아래를 같은 수로 부풀린 것이어야 하기 때문이다.
조건은 분모가 100 이하:
3k≤100⟺k≤33.33…
k는 자연수이므로 k=1,2,…,33 — 모두 33개다.
검산: 경계 확인 — k=33이면 9966로 분모 99≤100 ✓, k=34면 10268로 분모가 100을 넘는다 ✓.
Since 32 is in simplest form, its equivalents are exactly the fractions 3k2k for k=1,2,3,… — every fraction fully reduces to a single simplest form, and for that destination to be 32, the original must be 32 scaled top and bottom by the same k.
The constraint is a denominator of at most 100:
3k≤100⟺k≤33.33…
Since k is a counting number, k=1,2,…,33 — that's 33 fractions.
Check the boundary: k=33 gives 9966, denominator 99≤100 ✓; k=34 gives 10268, denominator over 100 ✓.