결합법칙이란? | 중1 수학 | 홈런 중등

아이스크림 홈런에서 중등 결합법칙에 대해 설명해 드리도록 하겠습니다.
작성자 
아이스크림에듀 뉴스룸
작성시간
2023-08-21
안녕하세요. 아이스크림 홈런입니다.
이번 시간에는 중학교 1학년 수학 결합법칙에 대해 함께 공부하고자 합니다. 





교환법칙이 두 수를 대상으로 한다면 결합법칙은 3개의 숫자에 대해서 적용됩니다.
앞의 둘을 계산하고 마지막을 계산한 값과 뒤의 둘을 계산하고 앞쪽을 계산한 값이 같을 때 성립합니다.
덧셈과 곱셈을 예를 들어 설명하자면, a + b + c에서 a + b를 하고 c를 더한 값과 a에 b + c를 더한 값과 똑같습니다.


수학적 정의에서 보면 집합 S에서의 임의의 두 원소 a, b, c가 있고 거기서 정의된 연산 x가
( a x b ) x c = a x ( b x c )를 만족하면 x에 대해 결합법칙이 성립한다고 합니다.



좀 더 쉽게 설명해 볼까요?



가로가 3, 세로가 4, 높이가 5인 상자가 있다고 가정해 봅시다.
가로와 세로의 길이를 먼저 곱하고, 높이를 곱하나 세로와 높이를 먼저 곱하고 가로를 곱해도 이 상자의 길이는 일정합니다.

이와 같이 순서를 바꿔서 계산해도 답이 같은 것을 결합법칙이라고 합니다.


곱셈과 마찬가지로 덧셈에서도 이 결합법칙은 동일하게 성립됩니다.

예를 들어 정수 1 + 2 + 4를 계산할 때 1과 2를 먼저 더한 후에 4를 더해서 3 + 4 = 7로 계산하는 경우와 2 + 4를 먼저 계산하고 1을 더해서 1 + 6 = 7로 계산하는 경우에
어떻게 계산하더라도 결과는 7이 됩니다.


식으로 나타내면 괄호를 먼저 씌우고 먼저 계산한다는 의미인데요.
( 1 + 2 ) + 4 = 1 + ( 2 + 4 )라고 할 수 있습니다. 자연스럽게 계산된 과정인데 이것을 덧셈의 결합법칙이라고 하는거죠.
덧셈에 대해서 성립하므로 덧셈은 결합법칙이 성립합니다.


2 + 4 + 6의 수를 더할다고 할 때 2 + 4를 먼저 더하면 6이고 6과 6을 더하면 12가 나오죠.
그런데 4와 2를 먼저 더한 후 ( 4 + 2 ) + 6을 더해도 12가 나옵니다.
먼저 계산하는 부분을 괄호 (  )로 묶어서 표현하면 ( 2 + 4 ) + 6 = 2 + ( 4 + 6 )이라는 것입니다.


자! 이제 좀 더 난이도 있는 결합법칙의 문제를 풀어볼까요?

{ ( -2 ) x ( +3 ) } x ( -4 ) = ( -6) x ( -4 ) = 24
세 수의 곱셈 중 앞의 두 수를 먼저 계산하는 경우는 위와 같이 풀 수 있습니다.

반대로 세 수의 곱셈 중 뒤의 두 수를 먼저 계산하는 경우에는 결합법칙을 이용하여,
( -2 ) x { ( +3 ) x ( -4 ) } = ( -2 ) x ( -12 ) = 24와 동일한 결과값임을 알 수 있죠.

이처럼 확인해 본 바와 같이 덧셈과 곱셈은 마찬가지로 결합법칙이 성립된다는 것을 알 수 있습니다.
따라서 덧셈과 마찬가지로, 곱셈식에서도 계산이 편한 순서로 식의 계산 순서를 바꿔서 계산해도 그 결과는 같습니다.

 

정리해보면 덧셈으로 이루어진 식과 곱셈으로만 이루어진 식에서 어느 두 수를 먼저 계산하더라도 그 결과가 같은 것을 결합법칙이라고 합니다.

어느 두 수를 먼저 더하더라도 결과가 같기 때문에 괄호를 사용하지 않고 나타낼 수도 있다는 것을 알아 두면 좋습니다.
결합법칙은 덧셈과 곱셈에서만 이루어지며 뺄셈과 나눗셈에서는 동일하게 성립하지 않습니다.


이상 아이스크림 홈런에서 결합법칙에 대해 설명드렸습니다!

중등 공부도 역시 아이스크림 홈런!

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