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사고력 · 초5-1 소수와 약수

문제

소인수분해

72가 두 가지 방법으로 소수까지 쪼개져 있습니다. 왼쪽은 가지치기 그림, 오른쪽은 거꾸로 나눗셈입니다. 둘 다 같은 소인수분해로 끝납니다. 54를 두 방법으로 소인수분해합니다.
Method 1 72 8 9 4 2 3 3 2 2 72 = 2 × 2 × 2 × 3 × 3 Method 2 2 72 2 36 2 18 3 9 3
내 답
풀이 과정
전략 패턴 찾기 — 72의 예는 지금 해야 할 일을 미리 다 풀어 놓은 쉬운 문제입니다. 그러니 거기서 규칙부터 읽어 냅니다. 더 쪼개지지 않을 때까지 계속 쪼갠다는 규칙입니다. 가지치기 그림은 말 그대로 그림이므로 도구 1이 일을 하고, 거꾸로 나눗셈은 같은 내용을 나무 대신 세로줄로 정리한 것이므로 도구 15가 맡습니다. 이 두 가지 정리 방식을 나란히 놓고 비교하는 데서 이 쪽의 핵심이 드러납니다. 그 핵심은 규칙입니다. 어떤 쪼갬으로 시작하든, 어떤 방법을 쓰든, 마지막에 손에 남는 소수의 묶음은 언제나 같습니다.
1STEP 1

72의 예에서 멈추는 규칙 읽어 내기

가지치기는 소수가 될 때까지 쪼갭니다.

72 = 8 × 9 = (4 × 2) × (3 × 3) = (2 × 2 × 2) × (3 × 3)
2STEP 2

방법 1 — 54의 가지치기 그림 그리기

54를 6과 9로 쪼개면 끝은 2, 3, 3, 3입니다.

54 = 6 × 9 = (2 × 3) × (3 × 3) = 2 × 3 × 3 × 3
3STEP 3

다르게 쪼개 보고 끝이 그대로인지 보기

2와 27로 쪼개도 끝은 그대로입니다.

54 = 2 × 27 = 2 × 3 × 9 = 2 × 3 × 3 × 3
4STEP 4

방법 2 — 54를 작은 소수로 계속 나누기

거꾸로 나눗셈은 2, 3, 3으로 차례로 나눕니다.

54 ÷ 2 = 27, 27 ÷ 3 = 9, 9 ÷ 3 = 3
5STEP 5

거꾸로 나눗셈에서 답 읽고 두 방법 견주기

옆의 수와 마지막 몫을 모으면 2 × 3 × 3 × 3입니다.

54 = 2 × 3 × 3 × 3
6STEP 6

정해진 꼴로 정리하고 되곱해 확인하기

되곱하면 54가 되어 맞습니다.

54 = 2 × 3 × 3 × 3 = 2 × 3³, 2 × 27 = 54
정답
2 × 3 × 3 × 3
2 × 27 = 54
답을 되곱하면 2 × 3 × 3 × 3 = 54이므로 크기가 맞습니다. 적어 놓은 수는 모두 진짜 소수입니다. 2와 3은 1과 자기 자신 말고 다른 약수가 없으니 어느 끝도 더 쪼개질 수 없고, 소인수분해가 끝까지 간 것입니다. 배수 판정법도 같은 이야기를 합니다. 54는 짝수이므로 2가 반드시 하나 들어가고, 숫자의 합이 5 + 4 = 9로 9의 배수이므로 3이 적어도 둘은 들어가야 합니다. 27에 대해서는 숫자 합으로 더 알아낼 수 있는 것이 없으니 나머지 하나는 나눗셈으로 정합니다. 54 ÷ 9 = 6 = 2 × 3에서 세 번째 3과 2가 나옵니다. 보기로 준 72와 견주는 것도 좋은 확인입니다. 72 = 2³ × 3²과 54 = 2 × 3³은 둘 다 2와 3만으로 지어져 있는데, 72 = 8 × 9이고 54 = 2 × 27이니 그럴 수밖에 없습니다.
핵심 정리

어떻게 쪼개든 상관없습니다. 마지막에 손에 쥐는 소수 주머니는 언제나 같습니다. 54는 언제나 2 하나와 3 셋입니다.

  • 72의 예에서 멈추는 규칙 읽어 내기
  • 방법 1 — 54의 가지치기 그림 그리기
  • 다르게 쪼개 보고 끝이 그대로인지 보기
  • 방법 2 — 54를 작은 소수로 계속 나누기
  • 거꾸로 나눗셈에서 답 읽고 두 방법 견주기
  • 정해진 꼴로 정리하고 되곱해 확인하기