LESSON 1.1 · UNIT Ⅰ-1
1.1

제곱근의 정의

Square Roots — Defining the Inverse of Squaring

"제곱하면 $a$가 되는 수"가 존재할까?

A square has area — what is the length of its side?

넓이가 $9$인 정사각형의 한 변의 길이는? — $3$. 왜냐하면 $3 \times 3 = 9$이기 때문입니다. 이때 $3$을 $9$의 제곱근(square root)이라 합니다.

일반적으로, 어떤 수 $x$를 제곱했을 때 $a$가 되면 ($x^2 = a$), $x$를 $a$의 제곱근이라 정의합니다. 양수 $a$에 대해서는 — 놀랍게도 — 제곱근이 두 개 존재합니다. 양의 제곱근 $+\sqrt{a}$와 음의 제곱근 $-\sqrt{a}$. 예: $9$의 제곱근은 $3$과 $-3$.

그리고 기호 $\sqrt{\phantom{a}}$ ("루트", radical sign)는 그 중에서도 양의 제곱근을 나타냅니다. 즉 $\sqrt{9} = 3$ (음수가 아닌 쪽만!).

a = 넓이 √a √a
넓이 $a$인 정사각형의 한 변 = $\sqrt{a}$

제곱근의 정의

An exact statement of what $\sqrt{a}$ means.

DEFINITION · 정의

제곱근 (Square Root)

어떤 수 $x$를 제곱하여 $a$가 될 때, 즉 $x^2 = a$일 때, $x$를 $a$의 제곱근이라 한다.

$x^2 = a$   ⟺   $x$는 $a$의 제곱근
The square root reverses the squaring operation.
NOTATION · 기호

$\sqrt{\phantom{a}}$ 기호의 의미

양수 $a$에 대해 제곱근은 두 개가 존재합니다 — 양수 하나와 음수 하나. 우리는 그 중 양의 제곱근을 $\sqrt{a}$로, 음의 제곱근을 $-\sqrt{a}$로 나타냅니다.

$a > 0$일 때:   양의 제곱근 $\sqrt{a}$,   음의 제곱근 $-\sqrt{a}$
두 제곱근을 합쳐 $\pm\sqrt{a}$로도 쓴다
Two square roots: positive and negative.

예시: $9$의 제곱근은 $3$과 $-3$ — 즉 $\pm\sqrt{9} = \pm 3$. 단순히 $\sqrt{9}$만 쓰면 양의 제곱근 $3$만을 의미.

제곱근의 기본 성질

Three properties that follow directly from the definition.

PROPERTY 1
$(\sqrt{a})^2 = a$   ($a \ge 0$)
제곱근을 제곱하면 원래 수로 돌아간다 — 정의 자체. 예: $(\sqrt{7})^2 = 7$.
PROPERTY 2
$\sqrt{a^2} = |a|$
$a$의 부호와 관계없이 절댓값. 예: $\sqrt{(-3)^2} = |-3| = 3$.
PROPERTY 3 ★
$\sqrt{a^2} = a$   ($a \ge 0$일 때만!)
$a$가 음수가 아닐 때에 한해 $|a| = a$. 가장 자주 헷갈리는 부분.
EXAMPLE · 예시

성질의 구체적 적용

$(\sqrt{5})^2 = 5$ ·   $\sqrt{4^2} = 4$ ·   $\sqrt{(-4)^2} = |-4| = 4$ ·   $-\sqrt{16} = -4$ ·   $\sqrt{0} = 0$ ·   $\sqrt{0.25} = 0.5$

$a$의 값에 따른 제곱근의 개수

Three cases for the number of square roots.

제곱근의 개수 — 3가지 경우

2개
$a > 0$일 때
$\pm\sqrt{a}$
(양의·음의 제곱근)
1개
$a = 0$일 때
$0$만
(제곱근은 오직 $0$)
0개
$a < 0$일 때
실수 범위 없음
(어떤 실수 $x$도 $x^2 < 0$ 불가)

주의: 실수 범위에서 음수의 제곱근은 존재하지 않습니다. ($\sqrt{-4}$는 중3 수준에서는 정의되지 않음 — 고등학교에서 허수 $i$를 배우면서 등장.)

제곱근 탐험기

Slide the area — see the side length follow as $\sqrt{a}$.

SQUARE ROOT EXPLORER

넓이 $a$를 바꿔보고 한 변 $\sqrt{a}$를 확인하세요

$a$ = 9
한 변의 길이: $\sqrt{a}$   3
제곱 확인: $(\sqrt{a})^2$   9
$a$의 제곱근 모두: ±3
제곱근 = 정사각형 한 변

개념 확인 5

Quick checks on square roots.

Q · 01
$9$의 양의 제곱근은?
풀이: $3^2 = 9$이고 $3 > 0$. 양의 제곱근 $= \sqrt{9} = 3$.
Q · 02
$\sqrt{36}$의 값은?
풀이: $\sqrt{\phantom{a}}$는 양의 제곱근만 의미. $\sqrt{36} = 6$.
Q · 03
$\sqrt{(-5)^2}$의 값은?
풀이: $\sqrt{a^2} = |a|$. $\sqrt{(-5)^2} = |-5| = 5$ (음수가 양수로!).
Q · 04
$16$의 제곱근을 모두 구하면?
풀이: $4^2 = 16$이고 $(-4)^2 = 16$. 제곱근은 두 개: $\pm 4$.
Q · 05
$-9$의 제곱근은 실수 범위에서 몇 개?
풀이: 어떤 실수 $x$도 $x^2 \ge 0$. 따라서 $x^2 = -9$를 만족하는 실수는 없음 — 0개.

예제 2제

Applying the definition and properties.

EXAMPLE · 01
$25$의 제곱근을 모두 구하고, $\sqrt{25}$의 값과 비교하라.
핵심: "제곱근"과 "$\sqrt{\phantom{a}}$"의 차이를 정확히 이해하기.
STEP 1 · 제곱근의 정의

제곱하여 $25$가 되는 수 — $x^2 = 25$를 풀면 $x = 5$ 또는 $x = -5$.

STEP 2 · $\sqrt{25}$의 의미

$\sqrt{\phantom{a}}$ 기호는 양의 제곱근만 의미. 따라서 $\sqrt{25} = 5$.

STEP 3 · 비교

"$25$의 제곱근"은 $5$와 $-5$ 둘 다. "$\sqrt{25}$"는 $5$ 하나만.

답: $25$의 제곱근 $= \pm 5$,   $\sqrt{25} = 5$
EXAMPLE · 02
다음 식의 값을 구하라. (a) $(\sqrt{7})^2$   (b) $\sqrt{(-3)^2}$   (c) $-\sqrt{49}$   (d) $\sqrt{0.81}$
핵심: 제곱근의 3가지 성질을 각각 적용.
(a) $(\sqrt{7})^2$

성질 1 — $(\sqrt{a})^2 = a$. 따라서 $(\sqrt{7})^2 = 7$.

(b) $\sqrt{(-3)^2}$

성질 2 — $\sqrt{a^2} = |a|$. $\sqrt{(-3)^2} = |-3| = 3$.

(c) $-\sqrt{49}$

$\sqrt{49} = 7$. 음의 부호 → $-7$.

(d) $\sqrt{0.81}$

$0.9^2 = 0.81$이고 $0.9 > 0$. 따라서 $\sqrt{0.81} = 0.9$.

답: (a) $7$,   (b) $3$,   (c) $-7$,   (d) $0.9$

연습 8문항

★ basic · ★★ standard · ★★★ challenge.

P · 01
$9$의 양의 제곱근은?
힌트: $3^2 = 9$ — 그 중 양수.
P · 02
$\sqrt{36}$의 값은?
힌트: $6^2 = 36$. $\sqrt{\phantom{a}}$는 양의 제곱근.
P · 03
$\sqrt{(-5)^2}$의 값은?
힌트: $\sqrt{a^2} = |a|$ — 절댓값.
P · 04★★
$16$의 제곱근을 모두 구하라. (예: ±4)
힌트: $4^2 = 16$, $(-4)^2 = 16$. 두 개 모두.
P · 05★★
$(\sqrt{11})^2$의 값은?
힌트: $(\sqrt{a})^2 = a$ (성질 1).
P · 06★★
$\sqrt{0.81}$의 값은? (소수)
힌트: $0.9 \times 0.9 = 0.81$.
P · 07★★★
$\sqrt{a^2}$이 $a$와 같으려면 $a$에 대한 조건은? (예: a≥0)
힌트: $\sqrt{a^2} = |a|$. $|a| = a$인 조건.
P · 08★★★
$\sqrt{(2-3)^2}$의 값은?
힌트: $\sqrt{(-1)^2} = |-1| = 1$.

한 줄 요약

제곱근은 제곱의 역연산 — "$x^2 = a$가 되는 $x$". 양수 $a$에 대해 제곱근은 두 개($\pm\sqrt{a}$), $0$은 하나, 음수는 실수에서 없음. 가장 자주 틀리는 부분은 $\sqrt{a^2} = |a|$ — 부호와 관계없이 절댓값.

x² = a → x = ±√a (√a)² = a √(a²) = |a| 음수 제곱근 없음