핵심 요약
• \(\mathbf{1}\)은 소수도 합성수도 아님 (약수 1개).
• \(\mathbf{소수}\): 1보다 큰 자연수 중 약수가 1과 자기 자신뿐인 수. 예) \(2,3,5,7,11,\dots\)
• \(\mathbf{합성수}\): 1보다 큰 자연수 중 소수가 아닌 수. 즉, 소수들의 곱으로 만들 수 있는 수 → 약수가 3개 이상입니다.
• 판별(중1 버전): 작은 소수 \(2,3,5,7,11,\dots\)로 나눠 보고, 하나라도 나누어떨어지면 그 수는 그 소수들의 곱으로 표현되므로 합성수. 아무것도 안 나눠지면 소수.
• \(\mathbf{1}\)은 소수도 합성수도 아님 (약수 1개).
• \(\mathbf{소수}\): 1보다 큰 자연수 중 약수가 1과 자기 자신뿐인 수. 예) \(2,3,5,7,11,\dots\)
• \(\mathbf{합성수}\): 1보다 큰 자연수 중 소수가 아닌 수. 즉, 소수들의 곱으로 만들 수 있는 수 → 약수가 3개 이상입니다.
• 판별(중1 버전): 작은 소수 \(2,3,5,7,11,\dots\)로 나눠 보고, 하나라도 나누어떨어지면 그 수는 그 소수들의 곱으로 표현되므로 합성수. 아무것도 안 나눠지면 소수.
1. 약수로 보기: “2개면 소수, 3개 이상이면 합성수”
어떤 수 \(n\)의 약수는 \(n\)을 나누어떨어지게 하는 수입니다. 소수는 약수가 \(1\)과 \(n\) 두 개뿐,
합성수는 약수가 세 개 이상입니다. 예) \(12\)의 약수는 \(1,2,3,4,6,12\) → 합성수.
2. 소수의 곱으로 보기: “곱으로 만들 수 있으면 합성수”
1보다 큰 모든 수는 소수들의 곱으로 표현할 수 있습니다. 소수는 자기 자신밖에 곱이 없고,
합성수는 다음처럼 둘 이상의 소수 곱으로 됩니다.
예) \(18=2\times 3\times 3\), \(45=3\times 3\times 5\).
왜 “소수의 곱이면 약수가 3개 이상”일까?
\(n=a\times b\) (\(a>1, b>1\))로 만들 수 있으면 약수에 \(1,a,b,n\)이 반드시 들어갑니다.
적어도 \(1,a,b,n\) 네 개(또는 \(a=b\)일 때도 \(1,a,n\) 세 개)는 존재하므로 합성수입니다.
\(n=a\times b\) (\(a>1, b>1\))로 만들 수 있으면 약수에 \(1,a,b,n\)이 반드시 들어갑니다.
적어도 \(1,a,b,n\) 네 개(또는 \(a=b\)일 때도 \(1,a,n\) 세 개)는 존재하므로 합성수입니다.
3. 소수·합성수 판별 절차
- 끝자리/간단 규칙부터: 짝수(끝자리 \(0,2,4,6,8\))면 대부분 합성수(단, \(2\)는 소수). 끝자리 \(5\)면 합성수(단, \(5\)는 소수).
- 작은 소수로 나눠보기: \(3,5,7,11,\dots\)로 나눠 보고 하나라도 나누어떨어지면
그 소수들의 곱으로 표현되므로 합성수. - 위에 다 걸리지 않으면 소수로 판단합니다.
대표유형 1 — “소수/합성수/1 분류하기”
다음 수를 분류하시오: \(1,\ 2,\ 9,\ 11,\ 25,\ 31,\ 33\).
단계별 풀이
- \(1\): 소수·합성수 아님.
- \(2\): 유일한 짝수 소수 → 소수.
- \(9=3\times 3\): 소수들의 곱 → 합성수.
- \(11\): \(2,3,5\)로 안 나눠짐 → 소수.
- \(25=5\times 5\): 소수들의 곱 → 합성수.
- \(31\): \(2,3,5\)로 안 나눠짐 → 소수.
- \(33=3\times 11\): 소수들의 곱 → 합성수.
정답 : 1 — 해당 없음 / 소수 — \(2,11,31\) / 합성수 — \(9,25,33\)
대표유형 2 — “소수의 곱으로 판별하기”
다음 수가 합성수인지 판단하시오: \(39,\ 51,\ 77\).
단계별 풀이
- \(39=3\times 13\) → 소수들의 곱 → 합성수.
- \(51=3\times 17\) → 소수들의 곱 → 합성수.
- \(77=7\times 11\) → 소수들의 곱 → 합성수.
정답 : 세 수 모두 합성수
대표유형 3 — “약수의 개수는 왜 늘어날까?”
\(n=18\)과 \(n=29\)의 약수 개수를 비교해 보자.
생각 열기
\(18=2\times 3\times 3\)처럼 소수의 곱으로 만들 수 있으면 \(1,2,3,6,9,18\)처럼
약수가 여러 개 생깁니다(3개 이상). 반대로 \(29\)는 소수라서 약수가 \(1,29\) 두 개뿐입니다.
\(18=2\times 3\times 3\)처럼 소수의 곱으로 만들 수 있으면 \(1,2,3,6,9,18\)처럼
약수가 여러 개 생깁니다(3개 이상). 반대로 \(29\)는 소수라서 약수가 \(1,29\) 두 개뿐입니다.
바로 연습 — 개념 확인 문제 10개
- \(1,2,3,4,5\) 중 소수만 고르기 → 정답: \(2,3,5\)
- \(27\)은 소수의 곱으로 만들 수 있나? → 정답: \(3\times 3\times 3\) → 합성수
- \(41\)은 \(2,3,5\) 중 어느 것도 나누어떨어지지 않는다. 소수일까? → 정답: 소수
- 끝자리가 \(5\)인 \(85\)는? → 정답: \(5\times 17\) → 합성수
- \(22\)는 짝수다. 소수일까? → 정답: \(2\times 11\) → 합성수
- \(2\)는 짝수인데 왜 소수일까? → 정답: 약수가 \(1,2\)뿐
- \(63\)을 소수의 곱으로 나타내기 → 정답: \(3\times 3\times 7\)
- \(19\)는 \(2,3,5\)로 안 나눠진다. 판정은? → 정답: 소수
- \(72\)가 합성수인 이유를 “소수의 곱”으로 설명 → 정답: \(2\times 2\times 2\times 3\times 3\)
- 다음 중 소수는? \(34, 35, 37\) → 정답: \(37\)
자주 하는 실수
- \(1\)을 소수라고 생각함 → \(1\)은 약수가 1개뿐이라 해당 없음.
- 끝자리가 \(5\)인데도 소수로 착각 → \(5\)만 소수, 나머지는 합성수.
- \(2\)가 짝수라서 소수가 아니라고 생각 → \(2\)는 소수.
- 하나라도 작은 소수로 나눠지면 바로 합성수임을 잊음.
오늘의 공식
\[
\begin{aligned}
&\text{소수: } n>1,\ \text{약수}= \{1,n\} \\
&\text{합성수: } n>1,\ \text{소수들의 곱으로 표현 가능} \Rightarrow \text{약수 } \ge 3 \\
&1\ \text{은 소수도 합성수도 아님} \\
&\text{판별(중1): 작은 소수로 나눠보고, 나누어떨어지면 합성수}
\end{aligned}
\]
\[
\begin{aligned}
&\text{소수: } n>1,\ \text{약수}= \{1,n\} \\
&\text{합성수: } n>1,\ \text{소수들의 곱으로 표현 가능} \Rightarrow \text{약수 } \ge 3 \\
&1\ \text{은 소수도 합성수도 아님} \\
&\text{판별(중1): 작은 소수로 나눠보고, 나누어떨어지면 합성수}
\end{aligned}
\]