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x=?방정식 실험실

'대수(algebra)'의 어원은 저울의 균형을 되돌린다는 뜻

사과 3개와 2g짜리 추를 올린 접시가 11g짜리 추와 균형을 이룬다. 사과 하나의 무게는?

균형을 깨지 않고 미지수를 홀로 남기는 기술

Experiment

직접 만져보기

예측 먼저 — 사과 3개와 2g 추를 올린 접시가 11g 추와 균형입니다. 사과 하나의 무게는?

저울을 직접 조작해보세요

양쪽에 똑같은 짓을 하면 균형은 유지됩니다.

+ 2g11g

균형 유지 중

🍎🍎🍎 + 2g = 11g

더 읽기 — 왜 필요한가 · 인사이트 · 흔한 오해 · 수식 정리펼치기 ▾

Why

왜 필요한가

'어떤 수에 3을 곱하고 2를 더했더니 11이 되었다. 그 수는?' 인류는 4천 년 전 바빌로니아 점토판 시절부터 이런 거꾸로 문제를 풀어야 했습니다.

핵심 발견은 하나입니다. 저울의 양쪽에 똑같은 짓을 하면 균형이 유지돼요. 이 한 가지 원리만으로 어떤 복잡한 식에서도 미지수를 홀로 남길 수 있습니다.

'이항하면 부호가 바뀐다' 같은 암기 규칙들은 전부 이 저울 조작의 그림자예요. 원리를 보면 규칙은 외울 필요가 없어집니다.

Insight

영상에서 말한 인사이트

방정식은 질문이고, 풀이는 저울 조작이다.

3x+2=11은 'x가 얼마일 때 양쪽이 같아지는가?'라는 질문입니다. 풀이 과정의 모든 줄은 저울 양쪽에 같은 연산을 한 기록일 뿐이에요.

목표는 계산이 아니라 '고립'이다.

방정식 풀이의 전략은 단 하나입니다. x 주변에 붙은 것들을 하나씩 떼어내 x를 홀로 남기는 것이에요. 어떤 순서로 떼어낼지가 풀이의 전부입니다.

Misconception

사람들이 흔히 하는 오해

이항하면 부호가 바뀌는 것은 외워야 할 규칙이다.

이항은 규칙이 아니라 흔적입니다. 양쪽에서 3을 빼면 왼쪽의 +3은 사라지고 오른쪽에 −3이 나타나요. '넘어가면서 부호가 바뀐 것처럼' 보일 뿐, 실제로는 저울 양쪽에 같은 연산을 한 것입니다.

방정식과 등식은 같은 말이다.

2+3=5는 항상 참인 등식입니다. 3x+2=11은 x=3일 때만 참이 되는 조건식이에요. 그것이 방정식입니다. 방정식을 푼다는 것은 '참이 되는 순간'을 찾는 일이에요.

Formula

수식으로 정리하기

저울에서 한 조작들을 수학의 언어로 쓰면 '등식의 성질'이 됩니다.

공식 해부 — 사과 저울 실험과 짝지어 보기

+ =

등식의 성질

양쪽에 같은 수를 더하거나 곱해도 등식은 유지됩니다. 저울 양쪽에 같은 추를 올리는 것과 같아요. (나누기는 0이 아닐 때만)

이항의 정체

왼쪽의 +2가 오른쪽의 −2로 넘어간 게 아니라, 양쪽에서 2를 뺀 결과입니다. 부호가 바뀌는 마법의 정체예요.

해(解)의 의미

해는 대입했을 때 등식을 참으로 만드는 값입니다. 그래서 검산은 선택이 아니라 해의 정의 그 자체예요.

In Real Life

현실에서 만나는 곳

할인 전 가격 찾기

'30% 할인해서 35,000원'이면 원가는? 0.7x = 35,000입니다. 일상의 거꾸로 계산이 전부 방정식이에요.

요리 레시피 배율

4인분 레시피로 6인분을 만들 때 각 재료의 양을 구하는 것은 비례 방정식을 푸는 일입니다.

공학의 미지수

다리 설계에서 '이 하중을 버티려면 기둥 두께는?'을 묻습니다. 조건을 등식으로 쓰고 미지수를 홀로 남기는 구조가 똑같아요.

프로그래밍의 조건 풀기

'잔액이 0이 되는 시점은?' 같은 질문을 코드로 풀 때도, 결국 방정식을 세우고 푸는 사고가 작동합니다.

Practice

풀어보기 — 유형 정복

유형별 문제 4개 — 스스로 풀어 정복하기탭해서 문제 풀기 ▾
정복 0 / 4
1

3x + 2 = 11에서 왼쪽의 +2가 오른쪽으로 가며 −2가 되는 진짜 이유는 무엇일까요?

2

5x − 7 = 18의 해 x는 얼마일까요?

3

2x + 6 = 2(x + 3)의 해는 무엇일까요?

4

2 + 3 = 5와 3x + 2 = 11의 차이는 무엇일까요?

증명 실험실

여기서는 비유를 쓰지 않습니다.

§

학습 실험실

이 개념은 학년 전체에서 어디쯤일까요?

Connection

개념은 이어진다

이전 개념

aⁿ

거듭제곱

수를 적는 언어(거듭제곱)를 익혔다면, 이제 모르는 수를 다루는 언어를 배울 차례다.

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다음 개념으로 연결

f(x)

함수

방정식이 '균형이 맞는 순간 하나'를 찾았다면, 함수는 '모든 입력에 대한 관계 전체'를 본다. 점에서 관계로 — 시야가 확장된다.

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퍼센트

'할인 전 가격 찾기'가 곧 방정식 풀기다 — 0.7x = 35,000의 현장을 볼 수 있다.

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