남촌동 고2수학과외







후보를 줄이는 순간 드러난 첫 오류
학생은 다음 식의 값을 구했다.
(23)2 × 24 ÷ 25
| 풀이 | 결과 |
|---|---|
| 학생 풀이 | 23+2+4−5 = 24 = 16 |
| 올바른 풀이 | 23×2+4−5 = 25 = 32 |
두 결과 중 하나를 선택하는 것이 아니라, 지수법칙에 맞는 변형인지 확인해야 한다. 괄호 안의 거듭제곱은 지수를 곱하고, 같은 밑의 곱셈은 지수를 더한다.
식의 구조를 먼저 나누기
(am)n = amn이므로
(23)2 = 23×2 = 26
그다음 같은 밑의 곱셈과 나눗셈을 처리한다.
26 × 24 ÷ 25 = 26+4−5 = 25 = 32
왜 3과 2를 더하면 안 되는가
지수를 더하는 법칙은 am × an = am+n처럼 같은 밑의 거듭제곱을 곱할 때 적용한다.
반면 (am)n은 거듭제곱 전체를 다시 거듭제곱한 형태이므로 지수는 m×n이 된다. 따라서 괄호의 지수와 바깥 지수를 더한 학생의 첫 줄이 최초 오류다.
새로운 식에 같은 판단 적용하기
다음 식을 보자.
(32)3 × 32 ÷ 34
괄호 부분을 먼저 바꾸면
(32)3 = 32×3 = 36
따라서
36 × 32 ÷ 34 = 36+2−4 = 34 = 81
판단 순서 점검
- 괄호가 있는 거듭제곱인지 확인한다.
- 거듭제곱의 거듭제곱이면 지수를 곱한다.
- 같은 밑의 곱셈에서는 지수를 더한다.
- 같은 밑의 나눗셈에서는 지수를 뺀다.
이 순서를 식에 표시해 두면 지수를 한 번에 더하거나 곱하는 실수를 줄일 수 있다. 남촌동과외에서 이 유형을 연습할 때도 먼저 괄호의 구조를 말로 설명한 뒤 계산하면 검산이 쉬워진다.
최종 확인: 변형이 법칙과 맞는가
처음 식의 올바른 흐름은 다음과 같다.
(23)2 × 24 ÷ 25
→ 23×2 × 24 ÷ 25
→ 26+4−5
→ 25 = 32
따라서 지수를 더할 자리는 같은 밑의 곱셈·나눗셈이고, 지수를 곱할 자리는 거듭제곱의 거듭제곱이다. 두 구조를 분리하면 최종 답은 32로 확정된다.