비례식 에서 에 들어갈 수는?
Find in the proportion .
정답과 풀이Answer & solution
의 배율은 이므로 .
검산: 외항의 곱 , 내항의 곱 — 같다 ✓.
The scale factor is , so .
Check: extremes , means — equal ✓.
지난 차시에서 와 은 같은 비교라고 했다. 이 사실을 등식으로 쓴 것이
이고, 이런 등식을 비례식이라 한다. 언제 참인가? 두 비의 값이 같을 때다:
비례식은 결국 분수의 등식이다 — 지난 단원에서 다진 도구가 전부 넘어온다.
꼴의 등식을 비례식이라 한다. 바깥의 두 항 , 를 외항, 안쪽의 두 항 , 를 내항이라 부른다.
비례식에는 유명한 성질이 있다. 안쪽 둘을 곱한 것과 바깥 둘을 곱한 것이 항상 같다:
우연이 아니다. 분수 등식에서 곧장 유도된다. 라 하자. 즉
양변은 같은 수이므로, 양변에 같은 수 를 곱해도 여전히 같다:
왼쪽은 가, 오른쪽은 가 약분되어 사라진 것이다. 그래서 외항의 곱()과 내항의 곱()이 같다. 거꾸로도 된다 — 라면 양변을 로 나눠 를 되찾는다. 즉 이 성질은 비례식의 판정 도구이기도 하다: 곱 두 개만 견주면 비례식이 참인지 바로 안다.
비례식의 항 하나가 비어 있으면 채울 수 있다.
길 1 — 배율. 에서 은 배. 그러니 . 배율이 한눈에 보이면 이 길이 가장 빠르다.
길 2 — 교차 곱. 배율이 지저분할 때의 일반 도구다.
의 를 구하여라.
풀이. 의 배율은 — 자연수가 아니라 암산이 껄끄럽다. 교차 곱으로 간다. 내항의 곱 = 외항의 곱이므로
에 곱해서 이 되는 수는 . 그러므로 .
검산: 배율 길로도 ✓ — 두 길이 만난다.
비례가 숨은 문장을 만나면, 같은 종류끼리 같은 자리에 놓아 비례식을 세운다. 대표 사례가 지도의 축척이다. 축척 은 "지도 이 실제 "이라는 비다.
축척 인 지도에서 두 지점 사이가 cm다. 실제 거리는 몇 km인가?
풀이. (지도) (실제) 자리를 지켜 비례식을 세운다:
이제 단위를 갈아입힌다. cm m km.
검산: km를 지도에 놓으면 cm ✓.
축척 문제의 후반부처럼, 비례 계산의 답은 자주 "불편한 단위"로 나온다. 그래서 단위 환산이 이 차시의 나머지 절반이다.
m cm. 그러니 m는 cm짜리가 개 — cm다. 환산의 전부가 이 한 문장이다: 큰 단위의 개수에, 큰 단위 하나가 품은 작은 단위의 개수를 곱한다. 반대로 작은 단위 → 큰 단위는 나눗셈이다: cm m.
방향이 헷갈리면 상식으로 검산하자. km를 m로 바꿨더니 가 나왔다면 — 킬로미터보다 미터 수가 적어졌으니 뒤집힌 것이다. 잰 단위가 작아지면 개수는 많아져야 정상이다.
| 길이 | km m, m cm, cm mm |
|---|---|
| 들이 | L mL |
| 무게 | kg g, t kg |
| 시간 | 시간 분, 분 초 |
시간만 기반이라 십진 감각이 안 통한다. 시간은 분이 아니라 분이고, 분은 시간 시간이다 — 분수와 소수가 여기서 일한다.
m cm이니 m cm일까? 아니다. 넓이는 두 방향이 함께 늘어난다:
한 변 m cm인 정사각형은 가로로도 배, 세로로도 배라
단위에 붙은 제곱이 경고판이다 — 길이의 환산 인수도 제곱해서 써야 한다.
공책 표지의 넓이가 m다. 몇 cm인가?
풀이. m cm이므로
상식 검산: 표지가 대략 cm cm cm쯤이니 크기가 말이 된다. cm(동전만 한 넓이)라 했다면 함정에 빠진 것.
Last lesson, and named the same comparison. Written as an equation,
and an equation of this shape is a proportion. When is it true? Exactly when the two ratios have the same value:
A proportion is a fraction equation in disguise — everything built in the last unit carries over.
An equation of the form is a proportion. The outer terms and are the extremes; the inner terms and are the means.
Proportions have a famous property: the two inner terms and the two outer terms have equal products.
No coincidence — it falls straight out of the fraction equation. Suppose , that is,
The two sides are the same number, so multiplying both by the same number keeps them equal:
On the left the cancels; on the right the does. Hence the product of the extremes () equals the product of the means (). It runs backwards too: if , divide both sides by to recover . So the property is also a test: compare two products and you know at once whether a proportion is true.
If one term of a proportion is blank, you can fill it.
Road 1 — scale factor. In , the jump is , so . When the scale factor is visible at a glance, this road is fastest.
Road 2 — cross products. The general tool for when the scale factor is ugly.
Find in .
Solution. The scale factor is — not a whole number, awkward mentally. Go by cross products. Means multiply to what extremes multiply to:
The number that multiplies into is . So .
Check via Road 1: ✓ — the roads agree.
When a story hides a proportional relationship, set up the proportion with like quantities in like positions. The classic case is a map scale: is the ratio "map to real ."
On a map with scale , two spots are cm apart. What is the real distance in km?
Solution. Keep (map) (real) positions consistent:
Now change the units' clothing: cm m km.
Check: putting km back on the map gives cm ✓.
As in that second half, proportional answers often arrive in inconvenient units — which is why unit conversion is the other half of this lesson.
m cm. So m is copies of cm — that's cm. All of conversion lives in that one sentence: multiply the count of big units by how many small units one big unit holds. Going the other way, small to big, is division: cm m.
If the direction ever feels shaky, sanity-check the result. Converting km to meters and getting ? The count of meters came out smaller than the count of kilometers — flipped. Measuring with a smaller unit must produce a bigger count.
| Length | km m, m cm, cm mm |
|---|---|
| Capacity | L mL |
| Mass | kg g, t kg |
| Time | hour min, min s |
Time alone runs on s, so decimal instinct misfires there. hours is not minutes but ; and minutes is of an hour hours — fractions and decimals earning their keep.
Since m cm, is m cm? No. Area stretches in two directions at once:
A square with side m cm is times wider and times taller, so
The little on the unit is the warning sign — square the length conversion factor before using it.
A notebook cover has area m. How many cm is that?
Solution. With m cm,
Sanity check: a cover is roughly cm cm cm — the size makes sense. Getting cm (coin-sized) means the trap snapped shut.
비례식 에서 에 들어갈 수는?
Find in the proportion .
의 배율은 이므로 .
검산: 외항의 곱 , 내항의 곱 — 같다 ✓.
The scale factor is , so .
Check: extremes , means — equal ✓.
는 참인 비례식인가? 곱 두 개를 견주어 판정하여라.
Is a true proportion? Decide by comparing two products.
외항의 곱 , 내항의 곱 . 두 곱이 같으므로 참인 비례식이다.
비의 값으로 봐도 , — 같은 값이다 ✓.
Extremes: . Means: . Equal products, so the proportion is true.
By ratio values as well: and — the same ✓.
km는 몇 m인가?
How many meters is km?
km m이므로 m.
상식 검산: km에서 m로 — 더 작은 단위로 쟀으니 개수가 많아지는 게 맞다.
km m, so m.
Sanity check: km to m means measuring with a smaller unit, so the count must grow.
시간은 몇 분인가?
How many minutes is hours?
시간 분이므로 분.
분이 아니다 — 시간은 기반이라 자릿수 감각으로 붙여 읽으면 틀린다. 검산: ✓.
hour minutes, so minutes.
Not — time runs on s, so digit-instinct misleads. Check: ✓.
비례식 에서 에 들어갈 수는?
Find in the proportion .
의 배율을 써도 되고, 내항의 곱 = 외항의 곱을 써도 된다. 빈칸이 내항이라는 점에 주의.
Either use the scale factor , or means-times-extremes. Note that the blank is one of the means.
내항의 곱 = 외항의 곱:
검산: (양쪽에 를 곱하면 일치) ✓.
Means multiply to what extremes multiply to:
Check: (multiply both parts by ) ✓.
축척이 인 지도에서 두 도시 사이의 거리가 cm다. 실제 거리는 몇 km인가?
On a map with scale , two cities are cm apart. What is the actual distance in km?
실제 거리는 cm. 단위를 올린다:
검산: km cm를 으로 나누면 지도에서 cm ✓.
The real distance is cm. Climb the units:
Check: km cm, divided by , is cm on the map ✓.
사과 개로 주스 mL를 만들 수 있다. 같은 방법으로 사과 개를 쓰면 주스를 몇 mL 만들 수 있는가?
Twelve apples make mL of juice. At the same rate, how much juice do apples make?
(사과) (주스) 자리를 지켜 비례식을 세운다:
단위 비율로 봐도 같다 — 사과 한 개당 mL이므로 mL ✓.
Keep (apples) (juice) positions consistent:
The unit rate agrees: mL per apple, and mL ✓.
m는 몇 cm인가?
How many cm is m?
m cm이므로
cm는 함정이다 — 넓이는 가로·세로가 함께 배라 환산 인수가 이다.
m cm, so
cm is the trap — area scales in both directions, so the factor is .
길이 m인 막대를 세웠더니 그림자가 cm 생겼다. 같은 시각, 그림자가 m인 나무의 높이는 몇 m인가?
A m pole casts a cm shadow. At the same moment, a tree casts a m shadow. How tall is the tree in meters?
비례식을 세우기 전에 할 일 — 두 그림자의 단위가 다르다.
One thing comes before the proportion — the two shadows are in different units.
단위부터 통일한다: cm m. 같은 시각이면 (높이) (그림자)의 비가 같으므로
나무의 높이는 m. 검산: 과 는 둘 다 값이 ✓. (으로 세우면 단위가 뒤섞여 엉뚱한 답이 나온다.)
Unify units first: cm m. At the same moment, (height) (shadow) is the same ratio:
The tree is m tall. Check: and both have value ✓. (Setting up mixes units and produces nonsense.)
초속 m로 달리는 사람의 속력은 시속 몇 km인가?
A runner moves at meters per second. What is that in km per hour?
시간은 몇 초인가? 먼저 "한 시간 동안 몇 m를 가는지"부터.
How many seconds are in an hour? Find the meters covered in one hour first.
시간 초. 초마다 m씩이므로 한 시간에
시속 km다. 검산: ✓. (m/s에서 km/h로는 — 이 문제로 그 이유가 보인다: .)
hour seconds. At m each second, one hour covers
so km/h. Check: ✓. (The shortcut m/s km/h is , and this problem shows why: .)
민서는 " m cm니까 m cm"라고 주장한다. 이 주장이 왜 틀렸는지 설명하고 옳은 값을 제시하여라.
Minseo claims: "Since m cm, it follows that m cm." Explain why this is wrong and give the correct value.
틀렸다. 한 변이 m인 정사각형을 떠올리자. 각 변이 cm이므로 이 정사각형은 한 변 cm짜리 칸으로 가로 칸, 세로 줄 — 모두
으로 덮인다. 즉 m cm이다. 길이는 한 방향의 양이라 환산 인수가 이지만, 넓이는 가로·세로 두 방향이 함께 배가 되므로 인수가 이 된다. cm는 겨우 cm cm — 손바닥만 한 넓이로, m(책상 상판쯤)와는 비교가 안 된다.
채점 기준. 옳은 값 cm(1점), 두 방향이 함께 늘어난다는 근거 — 격자 세기, 계산, 또는 그림(2점). 상식 크기 비교(손바닥 vs 책상)만으로 반박했다면 근거 절반으로 1점.
It's wrong. Picture a square with side m. Each side is cm, so the square is tiled by cm squares in columns and rows —
So m cm. Length is a one-direction quantity, so its conversion factor is ; area grows in two directions at once, so the factor becomes . And cm is just cm cm — palm-sized, nowhere near a square meter (roughly a desktop).
Grading notes. Correct value cm (1 pt); the two-directions argument — tile counting, the computation, or a picture (2 pts). A size-plausibility argument alone (palm vs. desktop) earns partial credit (1 pt).
일 때, 를 가장 간단한 자연수의 비로 나타내어라.
If , write in simplest whole-number form.
와 를 몫으로 나타내 보자 — 몫 하나의 크기를 라 하면 와 는 각각 얼마인가?
Express and in shares — if one share is , what are and ?
이므로 몫 하나를 라 하면 , 다. 대입하면
따라서 .
몫 가 지워지는 것이 핵심이다 — 실제 크기를 몰라도 비는 정해진다. 검산: , 로 직접 넣으면 ✓, , 로 넣어도 ✓.
From , let one share be , so and . Then
so .
The point is that cancels — the ratio is fixed even though the actual sizes aren't. Check: , gives ✓; , gives ✓.
톱니가 개인 큰 톱니바퀴와 개인 작은 톱니바퀴가 맞물려 돌고 있다. 어느 순간까지 작은 바퀴가 큰 바퀴보다 바퀴 더 돌았다면, 큰 바퀴는 몇 바퀴 돌았는가?
A large gear with teeth meshes with a small gear with teeth. At some moment, the small gear has made more turns than the large one. How many turns has the large gear made?
맞물려 도는 두 바퀴는 같은 시간 동안 지나간 톱니 수가 같다. 그렇다면 회전수의 비는 톱니 수의 비와 어떤 관계인가?
Meshed gears pass the same number of teeth in the same time. So how does the ratio of turn counts relate to the ratio of teeth counts?
맞물린 두 바퀴는 지나간 톱니 수가 항상 같다. 큰 바퀴가 바퀴, 작은 바퀴가 바퀴 돌았다면
즉 — 회전수의 비는 톱니 수의 비를 뒤집은 것이다(톱니가 적을수록 많이 돈다).
몫으로 읽으면 큰 바퀴 몫, 작은 바퀴 몫, 차이는 몫. 그 차이가 바퀴라 했으므로 몫 , 큰 바퀴는 몫 바퀴다(작은 바퀴는 바퀴).
검산: 지나간 톱니 수 — 큰 바퀴 , 작은 바퀴 — 일치 ✓, 회전수 차 ✓.
Meshed gears always pass equal numbers of teeth. If the large gear makes turns and the small one ,
so — turn counts are in the ratio of the teeth counts flipped (fewer teeth, more turns).
In shares: large shares, small shares, difference share. That difference is turns, so one share is , and the large gear made shares turns (the small one ).
Check: teeth passed — and , equal ✓; the turn difference is ✓.