순환소수의 분수 표현
반복되는 부분을 자리 맞춰 빼면 순환소수를 분수로 나타낼 수 있고, 이를 통해 유리수와 소수의 관계를 이해한다
성취기준[9수01-06]
먼저 생각해 보기
끝없이 이어지는 소수 를 분수로 정확히 나타낼 수 있을까요?
직접 발견하기두 수를 밀어 꼬리를 맞춰 보세요
순환소수 에 10, 100, 1000을 곱하면 숫자들이 소수점을 기준으로 왼쪽으로 옮겨 가요. 위 수와 아래 수에 곱할 수를 골라 두 수의 소수점 아래가 똑같아지는지 보세요. 똑같아지면 큰 수에서 작은 수를 뺄 때 끝없는 꼬리가 통째로 지워져요.
JavaScript를 켜면 직접 실험할 수 있어요. 지금 보이는 것은 미리 해 둔 예시예요.
x = 0.45454545… →
×100을 하면 모든 숫자의 자릿값이 100배가 돼요. 그래서 숫자들이 소수점을 기준으로 왼쪽으로 2칸씩 옮겨 가요. 예: 0.4 × 100 = 40 (소수 첫째 자리 → 십의 자리)
| 수 | 정수 부분 | 소수 첫째 자리 | 소수 둘째 자리 | 소수 셋째 자리 | 소수 넷째 자리 | 소수 다섯째 자리 | 소수 여섯째 자리 | 소수 일곱째 자리 | 소수 여덟째 자리 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 100x | 45. | 4 | 5 | 4 | 5 | 4 | 5 | 4 | 5 |
| x | 0. | 4 | 5 | 4 | 5 | 4 | 5 | 4 | 5 |
| 비교 | 같음 | 같음 | 같음 | 같음 | 같음 | 같음 | 같음 | 같음 |
판정 근거: 두 수의 순환 부분이 같은 위치에서 같은 순서로 반복돼요. 앞부분만 우연히 같은 것이 아니라 반복 규칙이 같으므로 뒤의 자리도 계속 같아요.
정수가 되었어요
100x − x = 45 → 99x = 45 → x = 99분의 45 = 11분의 5
x = 0.16666666… →
x = 0.16666666… → 10x = 1.66666666…
×100을 하면 모든 숫자의 자릿값이 100배가 돼요. 그래서 숫자들이 소수점을 기준으로 왼쪽으로 2칸씩 옮겨 가요. 예: 0.1 × 100 = 10 (소수 첫째 자리 → 십의 자리)
| 수 | 정수 부분 | 소수 첫째 자리 | 소수 둘째 자리 | 소수 셋째 자리 | 소수 넷째 자리 | 소수 다섯째 자리 | 소수 여섯째 자리 | 소수 일곱째 자리 | 소수 여덟째 자리 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 100x | 16. | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 |
| 10x | 1. | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 |
| 비교 | 같음 | 같음 | 같음 | 같음 | 같음 | 같음 | 같음 | 같음 |
판정 근거: 두 수의 순환 부분이 같은 위치에서 같은 순서로 반복돼요. 앞부분만 우연히 같은 것이 아니라 반복 규칙이 같으므로 뒤의 자리도 계속 같아요.
정수가 되었어요
100x − 10x = 15 → 90x = 15 → x = 90분의 15 = 6분의 1
예시: 순환소수 0.4545…, 순환마디 45, 끝없이 반복에서 100x − x = 45이므로 x = 45/99 = 5/11예요. 순환소수 0.166…, 순환마디 6, 끝없이 반복에서 100x − 10x = 15이므로 x = 15/90 = 1/6이에요.
처음 생각과 비교하기
로 놓으면 예요. 두 수의 소수점 아래가 끝까지 똑같으니 빼면 꼬리가 통째로 지워져요.
끝이 없는 소수인데도 정확한 분수 가 돼요.
다르게 이해하기
한 가지 설명으로 잘 와닿지 않으면 다른 설명을 골라 보세요.
실험 거꾸로 확인하기
분수로 바꾼 결과가 맞는지 거꾸로 나누어 확인해 볼 수 있어요. 유리수의 소수 표현의 나눗셈 실행기에 분자 5, 분모 11을 넣으면 가, 분자 1, 분모 6을 넣으면 이 다시 나와요.
분수 → 순환소수 → 분수로 한 바퀴 돌아 처음 수로 돌아와요. 그러니 순환소수를 분수로 바꾼 값은 어림값이 아니라 정확히 같은 수예요.
수학 분모에 9와 0이 나오는 까닭
분모의 9와 0은 외울 공식이 아니라, 몇 칸 밀었는지가 분모에 남은 흔적이에요.
| 순환소수 | 뺀 두 수 | 큰 수의 배수 − 작은 수의 배수 | 분모 |
|---|---|---|---|
| 99 | |||
| 999 | |||
| 90 |
순환마디가 자리일 때 그만큼 밀면 처럼 9가 개 생기고, 반복되지 않는 부분을 소수점 위로 넘기려고 10을 곱한 만큼 끝에 0이 붙어요. 9의 개수는 순환마디의 길이, 0의 개수는 반복되지 않는 부분의 자리 수와 같아요.
개념 정리하기
순환소수를 분수로 나타내는 방법. 순환소수를 로 놓고, 10의 거듭제곱을 곱해 소수점 아래가 똑같은 두 수를 만들어요. 그다음 큰 수에서 작은 수를 빼서 끝없는 꼬리를 지워요.
- 반복을 없애려면 두 수를 순환마디 길이만큼 차이 나게 밀어요.
- 차를 정수로 만들려면 반복되지 않는 부분까지 소수점 위로 넘겨요.
작은 수는 반복되지 않는 부분이 자리면 (없으면 ), 큰 수는 작은 수에서 순환마디 길이만큼 더 민 수로 고르면 돼요. 이것은 차를 정수로 만드는 일반적인 방법이고, 반복을 없애는 방법이 이것 하나뿐인 것은 아니에요.
바로 반복되는 경우
반복되지 않는 부분이 있는 경우
그러므로 순환소수는 모두 분수로 나타낼 수 있으니 유리수예요.
- 정수가 아닌 유리수는 유한소수나 순환소수로 나타낼 수 있어요(유리수의 소수 표현).
- 거꾸로 유한소수와 순환소수는 모두 유리수예요. 유한소수는 분모가 10, 100, 1000…인 분수로, 순환소수는 이 방법으로 분수가 돼요.
- 소수
- 유한소수
- 무한소수
- 순환소수
- 순환하지 않는 무한소수 중3
- 유리수
- 정수
- 정수가 아닌 유리수⇄ 유한소수, 순환소수
거꾸로 유한소수와 순환소수는 모두 분수로 나타낼 수 있으니 유리수예요.
모든 무한소수가 유리수인 것은 아니에요.
이 그림은 정수와 정수가 아닌 유리수를 나누어 살펴보는 교과서의 분류예요. 2를 2.0처럼 쓸 수 없다는 뜻은 아니에요.
소수는 유한소수와 무한소수로, 무한소수는 순환소수와 순환하지 않는 무한소수로 나뉘어요. 유리수는 정수와 정수가 아닌 유리수로 나뉘어요. 정수가 아닌 유리수는 유한소수나 순환소수로 나타낼 수 있어요. 거꾸로 유한소수와 순환소수는 모두 분수로 나타낼 수 있으니 유리수예요.
순환하지 않는 무한소수는 유리수라면 유한소수나 순환소수가 되어야 하므로 유리수가 아니에요(예: ). 중3에서 배워요.
헷갈리는 부분 해결하기끝이 없으니 분수로 나타낼 수 없다?
끝없이 이어지는 소수라도 같은 숫자 배열이 되풀이되면 분수로 나타낼 수 있어요. , 이에요.
헷갈리는 부분 해결하기분수로 바꾼 것은 어림값일 뿐이다?
와 의 소수점 아래는 끝까지 똑같아서, 빼면 남는 것이 전혀 없어요. 잘라 내고 버린 부분이 없으므로 과 은 정확히 같은 수예요. 어림값은 처럼 중간에서 자른 수예요.
헷갈리는 부분 해결하기10배 한 수에서 빼면 언제나 정수가 된다?
이면 예요. 반복은 사라졌지만 소수가 남아요. 틀린 것은 아니어서 로 계산할 수 있어요.
이면 로 반복이 그대로 남아요.
10배 한 수에서 원래 수를 빼면 어떤 순환소수는 반복 부분이 사라지지만, 어떤 순환소수는 여전히 반복돼요. 반복을 확실히 없애려면 순환마디 길이만큼 밀어서 빼고, 차를 정수로 만들려면 반복되지 않는 부분까지 생각해야 해요.
헷갈리는 부분 해결하기점의 위치를 무시하기
을 이라고 하는 실수가 있어요. 은 이고 이 아니에요. 이에요. 은 점이 6 위에만 있어서 반복되지 않는 1이 있으니 를 써야 해요.
헷갈리는 부분 해결하기끝없는 소수는 모두 분수로 바꿀 수 있다?
꼬리를 맞춰 지우려면 같은 숫자 배열이 되풀이되어야 해요. 분수는 나누면 언제나 끝나거나 되풀이되므로(유리수의 소수 표현), 되풀이되지 않는 무한소수(예: , 중3에서 배워요)는 분수로 나타낼 수 없고 유리수가 아니에요. ‘끝이 없어도 분수로 나타낼 수 있다’는 말은 순환소수에만 맞아요.
이해 확인하기
답을 고르고 '확인'을 누르세요. 틀리면 다시 볼 설명을 알려 줄게요.답을 골라 본 뒤 '정답과 해설 보기'를 펼쳐 확인하세요.
을 기약분수로 나타낸 것은?
정답과 해설 보기
로 놓으면 , 이므로 이에요.
일 때, 다음 중 두 수를 빼서 정수가 나오는 것은?
정답과 해설 보기
, 이라 소수점 아래가 똑같아요. 빼면 , 이에요.
을 분수로 바꿀 때 에서 를 빼는 까닭은?
정답과 해설 보기
, 이라 소수점 아래가 똑같아요. 빼면 예요. 도 반복은 없애지만 차가 1.5라 정수가 되지 않아요.
어떤 학생이 이라고 했어요. 틀린 까닭은?
정답과 해설 보기
이고 이에요. 바르게 바꾸면 에서 이에요.
다음 중 옳은 문장은?
정답과 해설 보기
순환소수는 꼬리를 맞춰 빼는 방법으로 언제나 분수로 나타낼 수 있으니 유리수예요. 정수도 분수로 나타낼 수 있는 유리수예요.
말로 설명해 보기
0.454545…가 유리수인 까닭을 친구에게 설명해 보세요.
먼저 소리 내어 말하거나 적어 본 뒤 예시 답안과 비교해 보세요. 채점하지 않아요.
예시 답안 보기
로 놓고 양변에 100을 곱하면 예요. 두 수의 소수점 아래가 똑같으니 빼면 꼬리가 모두 지워져 가 돼요. 그래서 처럼 분수로 나타낼 수 있으니 유리수예요.