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유리수에 대해서
이야기해 봅시다
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가장 간단하게
생각하는 방법은
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어떤 수를 두 정수의 비로
나타낼 수 있는 수 있으면
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유리수가 됩니다
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예를 들어
모든 정수는 유리수입니다
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1은 1분의 1이나
-2분의 -2
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또는 10000분의 10000으로
나타낼 수 있습니다
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모두 1을 다르게
표현한 것입니다
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두 정수의 비를 사용하여
셀 수 없이 많은 방법으로
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1을 표현할 수 있습니다
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같은 수 나누기 같은 수로 말입니다
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- 7은 - 7/1로 나타낼 수 있고
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7/- 1 또는 - 14/2로
나타낼 수도 있습니다
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이렇게 다른 방식으로
무한히 표현할 수 있습니다
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그러므로 - 7은
당연히 유리수입니다
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이는 두 정수의 비로
나타낼 수 있습니다
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그런데 정수가 아닌 것들은
어떨까요?
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예를 들면 3.75
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어떻게 이것을 두 정수의
비로 나타낼 수 있을까요?
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3.75는 375/100으로
나타낼 수 있고
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이것은 750/200과
같습니다
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아니면 3.75는
3과 3/4과 같다고 할 수 있습니다
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여기에다가 쓰겠습니다
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그것은 15/4와 같습니다
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4 곱하기 3은 12이고
더하기 3은 15입니다
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이것은 15/4와 같습니다
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아니면 - 30/- 8이라고
적어도 됩니다
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분모와 분자에다가 각각
- 2를 곱했을 뿐입니다
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이 수는 확실히 유리수네요
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이게 두 정수의 비로
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어떻게 나타내어지는지에 대한
여러 가지 예를 들었습니다
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순환소수는 어떨까요?
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순환소수의 대표적인
예를 들어 봅시다
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0.333이 있는데
3이 계속된다고 해봅시다
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3 위에 작은 선(한국에서는 점)을
표시해서 나타낼 수 있습니다
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순환소수 0.3 입니다
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그리고 나중에 제가
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순환소수를 어떻게 두 정수의 비로
바꾸는지를 보여줄게요
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이건 명확히 1/3입니다
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또는 순환소수 0.6 의
경우에는 2/3가 됩니다
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수많은 다른 예들이 있습니다
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다른 순환소수가 있을 때
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한 자리만 반복되지 않고
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무려 백만 자리가 반복되더라도
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이 패턴이 계속 반복되는 한
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그 수를 두 정수의 비로
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항상 나타낼 수 있습니다
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여러분이 무엇을 생각하고
있을지 압니다
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많은 것을 살펴봤어요
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정수를 다 포함했고
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모든 유한소수도 포함했고
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순환소수도 포함했습니다
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무엇이 남았을까요?
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유리수가 아닌 수가 있을까요?
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아마 있을 것이라고
추측하고 있을 것입니다
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아니면 사람들이 굳이
그것을 유리수라고
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정의하는 고생을 하지 않았겠지요
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알고 보면
수학에서 가장 유명한
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수들은
유리수가 아닙니다
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그리고 그러한 수들을
무리수라고 부릅니다
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많은 무리수 중 주목할 만한 예
몇 개를 써봤습니다
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원주율은
무리수입니다
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이 수에는 끝이 없습니다
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이는 계속되며
절대 반복되지 않습니다
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e도 마찬가지입니다
절대 끝나지 않고 절대 반복되지 않지요
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이것은 복리와 복소수에서
발전된 것이지요
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e는 어디에서나 나옵니다
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제곱근 2도 무리수입니다
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황금비를 나타내는 파이도
무리수입니다
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자연에서 발생되는 이러한
많은 수들이 무리수입니다
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이들은 무리수가 아니라
특별한 수일 뿐이라고 생각할 수 있습니다
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그러나 저는 여기서 특별한
예시를 보여줬을 뿐입니다
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하지만 중요한 부분은
무리수가 생소하게 보일지라도
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그들이 흔하지 않은 것은 아닙니다
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사실 두 유리수 사이에는 항상
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무리수가 존재합니다
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계속해서 찾을 수 있습니다
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셀 수 없이 많이 있습니다
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하지만 모든 유리수 사이에
최소 하나가 있으므로
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무리수보다 유리수가
더 적게 존재한다고 할 수 없습니다
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나중에 이 부분에 대해
증명하겠습니다
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예를 들어 유리수 1과
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유리수 2 사이에 적어도
하나의 무리수가
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있을 것이라는 것은
명백한 결과입니다
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무리수는 생소해 보이지만요
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다른 방법으로 생각해 보면
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완전제곱이 아닌 어떤 수에
제곱근을 씌우면
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그 값은 무리수가 됩니다
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무리수와 유리수를
더해도 그렇습니다
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나중에 더 구체적으로
얘기할게요
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스스로 한 번 증명해 봅시다
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무리수와 유리수의 합은
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무리수가 된다는 것을 말입니다
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무리수와 유리수의 곱은
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무리수가 된다는 사실도요
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이 세상에는 무리수가
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아주 많이 있다는 것을
알아두길 바랍니다