의 값을 구하여라.
Find the value of .
정답과 풀이Answer & solution
이므로 .
, so .
지난 차시의 질문은 "한 변이 인 정사각형의 넓이는?"이었다 — . 이번엔 거꾸로 묻는다:
넓이가 인 정사각형의 한 변은? 제곱해서 가 되는 수를 찾으라는 뜻이고, 답은 다. 이 "거꾸로 질문"의 답을 적는 기호가 제곱근 기호다:
이상의 수 에 대해, 제곱하면 가 되는 이상의 수를 로 쓰고 "루트 " 또는 "의 제곱근"이라 읽는다: .
"제곱해서 가 되는 수"를 음수까지 뒤지면 이야기가 하나 더 생기는데, 그것은 음수의 곱셈을 배운 뒤(다음 단원)에야 제대로 다룰 수 있다. 이 차시에서는 길이처럼 이상의 수만 생각한다 — 기호 가 가리키는 것도 늘 이상의 쪽이다.
, 처럼 어떤 자연수의 제곱이 되는 수()를 완전제곱수라 한다. 완전제곱수의 제곱근은 표 한 벌을 알면 즉답이다:
까지는 외워 둘 가치가 있다 — 어림의 발판이 되기 때문이다. 경계 사례도 정리해 두자: , .
은? 은 완전제곱수가 아니라 표에 없다. 하지만 양쪽 이웃은 있다:
큰 수의 제곱이 더 크므로(양수에서), 제곱을 견주면 제곱근의 순서가 그대로 따라온다. 이 쪽에 바짝 붙어 있으니 은 에 아주 가깝다.
은 어떤 연속한 두 자연수 사이에 있는가?
풀이. 이므로
은 한가운데()보다 쪽에 가까우니 은 점대 중에서도 앞쪽이다. (실제로 이라 은 보다도 작다.)
같은 방법을 소수점 아래로 밀고 내려가면 얼마든지 정밀해진다. 를 잡아 보자:
한 자리씩 조여 갈수록 울타리는 좁아지지만, 신기하게도 끝이 나지 않는다 — 는 어떤 유한소수의 제곱도 정확히 가 되지 않아서, 소수로는 영원히 "약 "로만 적히는 수다. 유한소수·순환소수로도 적을 수 없는 이런 수를 무리수라 부르는데, 왜 절대 안 되는지의 증명은 경시 과정의 정수론에서 만난다. 지금 기억할 것은 하나 — 소수로 다 못 적어도 는 수직선 위에 자기 자리가 확실한 멀쩡한 수라는 사실이다.
크기 비교는 제곱으로. 과 중 어느 쪽이 큰가 — 양쪽을 제곱하면 과 이므로 다. 제곱근끼리는 — 근호 안만 견주면 된다.
곱셈과는 사이가 좋다. — 근호 안끼리 곱한 것과 같다. 이런 관찰들이 법칙의 체계로 정리되는 것은 Algebra 1에서다. 다만 덧셈과는 사이가 나쁘다는 것을 미리 봐 두자 — 인데 다. 근호는 덧셈 위로 그냥 지나가지 못한다(문제 탭에서 이유까지 따져 본다).
넓이가 m인 정사각형 공원의 둘레는 몇 m인가?
풀이. 한 변은 m (). 둘레는 네 변의 합:
넓이 변 둘레 — 가운데 다리가 제곱근이다.
Last lesson asked: "a square has side — what is its area?" Answer: . Now flip it:
A square has area — what is its side? That asks for the number whose square is , and the answer is . The symbol for this backwards question is the square-root sign:
For a number , the number whose square is is written , read "the square root of ": .
If you hunt among negative numbers too, "a number whose square is " grows a second chapter — but that story needs multiplication of negatives, which arrives next unit. In this lesson everything is or more, like lengths — and the symbol always names the nonnegative answer.
Numbers like and that are squares of whole numbers () are called perfect squares, and their roots come instantly from one table:
Knowing these up to pays off — they are the footholds for estimating everything else. Edge cases worth filing: and .
What is ? isn't in the table — but its neighbors are:
For positive numbers, bigger numbers have bigger squares, so comparing squares hands you the order of the roots. And since hugs , sits very close to .
Between which two consecutive whole numbers is ?
Solution. , so
Since leans toward , sits in the low s. (Indeed , so is even less than .)
Push the same squeeze past the decimal point and the estimate sharpens as far as you like. Take :
Each digit tightens the fence — yet remarkably, the process never ends: no finite decimal squares to exactly , so can only ever be written as "about ." Numbers that no finite or repeating decimal can capture are called irrational; the proof that truly is one waits in the competition track's number theory. What to keep today is simpler — even without an exact decimal, is a perfectly good number with its own definite spot on the number line.
Compare by squaring. Which is larger, or ? Square both: versus , so . Between roots themselves, — just compare what's under the sign.
Roots get along with multiplication. — the same as multiplying under the sign. Observations like this get organized into proper laws in Algebra 1. But note early that roots do not get along with addition: , while . The root sign refuses to pass through a plus (the Problems tab digs into why).
A square park has area m. What is its perimeter?
Solution. The side is m (since ). The perimeter is four sides:
Area side perimeter — the middle bridge is the square root.
의 값을 구하여라.
Find the value of .
이므로 .
, so .
넓이가 cm인 정사각형 색종이의 한 변의 길이는 몇 cm인가?
A square sheet of paper has area cm. How long is one side?
한 변을 라 하면 이고, 이므로 cm.
If the side is , then , and gives cm.
의 값을 구하여라.
Find the value of .
이므로 . (과 사이 — 제곱표에서 바로 나온다.)
, so . (It sits between and — straight from the table.)
은 어떤 연속한 두 자연수 사이에 있는가?
Between which two consecutive whole numbers is ?
이므로 .
so .
의 값을 구하여라.
Find the value of .
이므로 .
소인수분해로도 보인다: — 지수가 모두 짝수인 수의 제곱근은 지수를 절반으로 줄여 얻는다.
, so .
Prime factorization shows it too: — halve the (all-even) exponents to read off the root.
제곱해서 가 되는 양수를 구하여라.
Find the positive number whose square is .
이므로 답은 , 즉 .
분수로 봐도 된다: 이고 ✓. 제곱근은 자연수 전용이 아니다.
, so the answer is — that is, .
In fractions: and ✓. Square roots are not reserved for whole numbers.
넓이가 m인 정사각형 꽃밭에 울타리를 두르려 한다. 울타리의 길이는 몇 m인가?
A square flower bed of area m is to be fenced. How long is the fence?
한 변은 m (). 울타리는 둘레이므로
넓이에서 변으로 건너가는 다리가 제곱근이다.
The side is m (since ). The fence is the perimeter:
The square root is the bridge from area to side.
에 가장 가까운 자연수는 무엇인가?
Which whole number is closest to ?
이므로 . 어느 쪽에 가까운가 — 인데 이므로 은 보다 왼쪽, 즉 쪽이다.
가장 가까운 자연수는 . (실제로 .)
gives . Which side is closer? and , so lies left of — on the side.
The closest whole number is . (In fact .)
, , 를 작은 것부터 순서대로 늘어놓아라.
Arrange , , from smallest to largest.
셋 다 제곱해서 견준다: , , . 양수는 제곱의 순서가 원래 순서와 같으므로
를 로 바꿔 근호 안끼리 비교한 셈이다.
Square all three and compare: , , . For positive numbers the order of squares matches the original order, so
In effect, was rewritten as so everything could be compared under the sign.
를 소수 둘째 자리까지 어림하면 얼마인가? 어림이 옳음을 제곱 계산으로 보여라.
Estimate to two decimal places, and justify the estimate by squaring.
과 를 각각 제곱해서 가 그 사이에 갇히는지 확인하자.
Square and , and check that is trapped between the results.
울타리 양쪽을 제곱으로 확인한다:
따라서 — 소수 둘째 자리까지의 어림은 이다.
경계 양쪽을 모두 확인해야 완성이다. 만으로는 가 를 넘는지 알 수 없다.
Check both fence posts by squaring:
Hence — to two decimal places, .
Both sides of the boundary are required: alone doesn't rule out reaching past .
수아는 ""라고 계산했다. 옳은지 판정하고, 값 계산과 넓이 그림 중 원하는 방법으로 이유를 설명하여라.
Sua computed "." Decide whether this is right, and explain why using either direct values or an area picture.
옳지 않다. 값을 직접 계산하면
로 서로 다르다. 근호는 덧셈 위로 그냥 지나갈 수 없다.
넓이로 보면 이유가 선명하다. 은 넓이 인 정사각형의 변()과 넓이 인 정사각형의 변()을 이어 붙인 길이다. 그 길이 을 변으로 하는 정사각형의 넓이는 — 두 넓이의 합 보다 훨씬 크다. 변을 더하면 넓이는 "합"이 아니라 훌쩍 커지기 때문에(), 넓이의 합의 제곱근과 변의 합은 다른 수다.
채점 기준. "옳지 않다" 판정과 두 값(과 )의 계산(1점), 근호가 덧셈과 섞이지 않는 이유의 설명 — 넓이 논증 또는 "" 역검산(2점). 반례 하나로 규칙이 무너짐을 명확히 서술했으면 방법과 무관하게 만점.
It's wrong. Direct values:
— different numbers. The root sign does not pass through a plus.
The area picture makes the reason vivid. is the side of a -area square () laid end to end with the side of a -area square (): length . A square with side has area — far more than the combined area . Adding sides inflates area well beyond the sum (), which is exactly why the sum of roots differs from the root of the sum.
Grading notes. The verdict with both values computed ( vs. ) (1 pt); a reason the root and the plus don't mix — the area argument or the reverse check (2 pts). A single clear counterexample fully refutes the rule — full credit by any sound route.
을 만족하는 자연수 은 모두 몇 개인가?
For how many whole numbers is ?
세 수가 모두 양수이니 부등식 전체를 제곱해도 순서가 유지된다.
All three quantities are positive, so squaring the whole inequality preserves the order.
모두 양수이므로 제곱해도 부등호가 보존된다:
양 끝을 제외한 자연수는 로
개수 셈 검산: 부터 까지는 개이고 양 끝 두 개를 빼면 개 ✓.
Everything is positive, so squaring preserves the inequalities:
The whole numbers strictly between are :
Count check: through is numbers; dropping both endpoints leaves ✓.
(1부터 19까지의 홀수의 합)는 어떤 자연수의 제곱인가?
The sum (all odd numbers from 1 to 19) is the square of which whole number?
양 끝부터 짝을 지어 더해 보자. 그리고 더한 홀수가 모두 몇 개인지 세어 보자.
Pair the numbers from both ends. Then count how many odd numbers you added.
양 끝 짝짓기로 합부터 구한다:
그런데 우연이 아니다 — 더한 홀수는 정확히 개이고, 합은 이다. 작은 경우로 실험하면 같은 무늬가 반복된다:
처음 개 홀수의 합은 언제나 이다. 이유는 그림 하나로 보인다: 정사각형 점판에 ㄱ자(기역자) 테두리를 한 겹씩 두르면 점이 개씩 늘어나며 다음 정사각형이 완성된다. 홀수를 차곡차곡 더하는 일이 곧 정사각형을 키우는 일이다.
Pair from both ends to get the sum:
And it's no accident — exactly odd numbers were added, and the sum is . Small cases repeat the pattern:
The sum of the first odd numbers is always . One picture explains it: around a square of dots, each successive L-shaped border adds dots and completes the next square. Adding odd numbers one by one is growing a square.