문자와 식 · 일차식

일차식의 계산

식을 이루는 항과 계수를 구별하고, 분배법칙과 동류항의 계산을 이용하여 일차식을 간단히 정리해 봅시다. 계산 과정에서는 부호와 괄호를 정확히 다루는 것이 중요합니다.

  • 항, 계수, 상수항과 일차식을 설명할 수 있다.
  • 수와 일차식의 곱셈·나눗셈을 계산할 수 있다.
  • 동류항을 찾아 일차식을 간단히 정리할 수 있다.

식의 구조와 종류

다항식을 이루는 각각의 부분과 식의 차수를 구별합니다.

항

덧셈으로 연결된 식의 각 부분입니다. 뺄셈은 음수의 덧셈으로 생각하므로 부호까지 항에 포함합니다.

\(3x-2y+5\)의 항: \(3x, -2y, 5\)

계수

문자가 있는 항에서 문자에 곱해진 수입니다. 계수에는 부호도 포함됩니다.

\(-4x\)의 계수: \(-4\)

상수항

문자를 포함하지 않고 수로만 이루어진 항입니다.

\(2x-3\)의 상수항: \(-3\)

\(4x-7\)

항\(4x, -7\)
\(x\)의 계수\(4\)
상수항\(-7\)

식의 종류

단항식

수 또는 문자들의 곱으로 이루어진 하나의 항입니다.

\(5x^2\), \(-3y\), \(7\)

다항식

하나 이상의 단항식의 합으로 나타낸 식입니다.

\(3x+2y-5\)

일차식

어떤 문자에 대하여 차수가 가장 큰 항의 차수가 \(1\)인 다항식입니다.

\(2x+1\), \(-x+5\)

일차식과 수의 곱셈·나눗셈

분배법칙을 이용하여 괄호 안의 모든 항에 같은 수를 곱하거나 나눕니다.

수와 단항식의 곱셈

수끼리 곱한 뒤 문자를 씁니다.

\(3\times4x=12x\)

수와 일차식의 곱셈

괄호 안의 각 항에 수를 빠짐없이 곱합니다.

\(2(3x+1)=6x+2\)

일차식과 수의 나눗셈

나누는 수의 역수를 각 항에 곱합니다. 나누는 수는 \(0\)이 아니어야 합니다.

\((4x-6)\div2=2x-3\)

분배법칙

\[a(b+c)=ab+ac\]

괄호 밖의 수는 괄호 안에 있는 모든 항에 각각 곱해집니다.

바른 계산

\[ \begin{aligned} 3(2x-5)&=3\times2x+3\times(-5)\\ &=6x-15 \end{aligned} \]

자주 하는 오류

\[3(2x-5)\ne6x-5\]

괄호 안의 첫째 항에만 곱하면 안 됩니다.

동류항과 일차식의 덧셈·뺄셈

문자와 차수가 같은 항끼리 계수를 계산합니다.

동류항인 예

\(3x\)와 \(-5x\)

\(7\)과 \(-2\)

동류항이 아닌 예

\(3x\)와 \(3y\): 문자가 다릅니다.

\(2x\)와 \(2x^2\): 차수가 다릅니다.

대수 타일 실험실

두 일차식의 합을 만든 뒤, 같은 종류의 타일을 모으고 서로 부호가 반대인 타일을 상쇄하여 식을 간단히 해 보세요.

새 식 만들기를 누르세요.

초록 타일은 양수, 빨간 타일은 음수를 나타냅니다.

1단계 · 괄호 풀기

분배법칙을 적용합니다. 괄호 앞의 부호를 확인합니다.

\[ \begin{aligned} &3(x+1)-(x-2)\\ &=3x+3-x+2 \end{aligned} \]

2단계 · 동류항 모으기

\(x\)항끼리, 상수항끼리 모읍니다.

\((3x-x)+(3+2)\)

3단계 · 계수 계산하기

문자는 그대로 두고 계수끼리 계산합니다.

\(2x+5\)

예제 · 일차식의 뺄셈

\[ \begin{aligned} (5x-2)-(2x+3)&=5x-2-2x-3\\ &=(5x-2x)+(-2-3)\\ &=3x-5 \end{aligned} \]

둘째 괄호 앞의 \(-\)는 괄호 전체에 곱해지는 \(-1\)과 같습니다. 따라서 괄호 안의 두 항 모두 부호가 바뀝니다.

스스로 확인하기

문제를 먼저 계산한 뒤 정답을 펼쳐 확인합니다.

문제 1 · \(-5x+8\)에서 항, \(x\)의 계수, 상수항을 각각 구하세요.

항은 \(-5x, 8\), \(x\)의 계수는 \(-5\), 상수항은 \(8\)입니다.

문제 2 · \(4(2x-3)-2(x+5)\)를 간단히 하세요.
\[ \begin{aligned} 4(2x-3)-2(x+5)&=8x-12-2x-10\\ &=6x-22 \end{aligned} \]
문제 3 · \((6x-9)\div3\)을 간단히 하세요.
\[ \begin{aligned} (6x-9)\div3&=6x\div3-9\div3\\ &=2x-3 \end{aligned} \]

더 생각해 보기 · 동류항은 같은 단위를 가진 양

왜 \(3x+2x\)는 계산할 수 있을까?

\(x\)가 같은 양을 나타내므로 \((3+2)x=5x\)처럼 묶을 수 있습니다. 같은 단위의 수량을 더하는 것과 같은 원리입니다.

왜 \(3x+2\)는 더 줄일 수 없을까?

\(3x\)와 \(2\)는 서로 다른 종류의 양입니다. \(3\text{ m}\)와 \(2\text{ kg}\)을 하나의 수로 합칠 수 없는 것과 같습니다.