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손으로 세제곱근 계산하기? 도대체 왜 그러시는 건데요??
세제곱근을 손으로 풀어야 하나요?
"8의 세제곱근" 같은 것도 아니고, "1.392274 의 세제곱근"을 손으로 풀어야 한다구요?
왜죠? 도대체 왜 그러시는 건데요?

(핸드폰이나 컴퓨터에 있는) 공학용 계산기를 쓰면 되는 걸 알지만, 그걸 못쓰는 상황이라는 건데...
굳이 저런 상황이 왜 있는 건지? 모르겠지만...
여튼 일반 계산기도 없고 오직 손으로 풀어야 한다면,
그냥 못풀겠다고 하고 펜을 집어 던지시는게 좋습니다.
오차값이라도 제발 구해달라고 누가 사정사정한다면 그 때는 얘기가 좀 달라지겠지만요.
딱 떨어지지 않는 세제곱근의 근사값으로 계산하는 것은 그렇게 어렵지는 않습니다.
다음 과정만 잘 따라오시면 됩니다.
1. 정확한 해를 손으로 계산하는 것은 매우 어렵다.
- 고차방정식을 풀 때는 특히 손 계산으로는 해를 정확히 얻기 어렵다.
2. 손으로 계산할 때는 근사값으로 만족해야 한다.
- 근사 방법으로 빠르게 해를 구하고, 일정한 오차 범위를 허용하는 것이 현실적이다.
3. 이항 전개를 활용한 근사 계산
- \( (1 + r)^3 = 1^3 + 3r + 3r^2 + r^3 \)에서 \( +3r^2 +r^3 \) 는 \( r \)이 0에 가까울 때 무시할 수 있다.
- \( 3r^2 \)까지 포함하고, \( r^3 \) 만 버린다면, 오차는 줄어들겠지만, 제곱근을 손으로 또 구해야 하는 불상사가 생긴다.
- 어쩔 수 없이 2차항 3차항은 버려야만 한다.
- 따라서, \( 1 + 3r = 1.392274 \)를 풀어 간단한 근사 해 \(r = 0.130758 \)를 구해볼 수는 있다.
- 그런데, r=0.130758 이 0에 가깝다고 볼 수 있나?
4. 핵심은 \( r \)이 0에 가까워야만 이 논리에 의미가 있다는 것이다.
- \( r \)이 너무 크면 오차가 커져 근사 결과에 의미가 없어지므로, 매우 작은 \( r \)일 때 이 방법이 유효하다.
- 어떻게 r을 0에 가깝게 만들 것인가? 우리는 그 방법을 찾을 것이다. 늘 그랬듯이...
5. 이자율과 현실적 문제에서의 활용
- 이자율은 보통 5% 내외로 현실적으로 작은 값이기 때문에, 이를 바탕으로 사전 지식을 활용할 수 있다.
- \( 1.392274 \)는 \( 1.1^3 \)보다 크고 \( 1.2^3 \)보다 작다는 것을 (경험적으로) 감각적으로 알 수 있다.
- 아니면 최소한 앞선 과정3.에서 찾은 답이 r=0.130758 이니 제일 앞자리 0.1을 없애면 r이 0에 더 가까워지는 것 아니겠는가?
6. 더 정밀한 근사를 위해 수식을 변형해 사용
- \( 1.1 + r' \)을 기준으로 다시 전개하여 오차를 줄일 수 있다.
- \( (1.1 + r')^3 \approx 1.331 + 3.63r' \)로 고차항을 무시하여 전개 후, \( 1.331 + 3.63r' = 1.392274 \)을 계산하면, 훨씬 작은 오차로 근사값을 얻을 수 있다.
- 그렇게 찾은 r'=0.016879889807163 이고, 0.1 을 더해주면 더욱 더 근사해진 근사값 r = 0.116879889807163 을 얻는다.

이 방법은 계산량이 상대적으로 적고, 1차식으로 계산이 끝나기 때문에
직관적으로 \( r \) 값을 점점 더 작은 값으로 조정하면서 빠르게 근사값을 구할 수 있습니다.
더 정밀하게 다음 값을 구한다면
직전에 찾은 결과값에서 한자리 더 정확한 값을 선택해 0.12 또는 0.11을 빼고 r'' 를 계산해 볼 수 있겠습니다.





세상의모든계산기 님의 최근 댓글
3×3 이상인 행렬의 행렬식 determinant https://allcalc.org/50536 2025 12.30 답에 이상한 숫자 14.2857142857가 들어간 것은 조건식에 소숫점(.) 이 들어가 있기 때문에 발생한 현상이구요. 100÷7 = 14.285714285714285714285714285714 소숫점 없이 분수로 식이 주어졌을 때와 결과적으로는 동일합니다. 2025 12.30 그럼 해가 무한히 많은지 아닌지 어떻게 아느냐? 고등학교 수학 교과과정에 나오는 행렬의 판별식(d, determinant)을 이용하면 알 수 있습니다. ㄴ 고교과정에서는 2x2 행렬만 다루던가요? 연립방정식의 계수들로 행렬을 만들고 그 행렬식(determinant)을 계산하여야 합니다. 행렬식이 d≠0 이면 유일한 해가 존재하고, d=0 이면 해가 없거나 무수히 많습니다. * 정상적인 경우 (`2y + 8z = 115`)의 계수 행렬: 1 | 1 1 0 | 2 | 1 0 -3.5 | 3 | 0 2 8 | 행렬식 값 = 1(0 - (-7)) - 1(8 - 0) = 7 - 8 = -1 (0이 아니므로 유일한 해 존재) * 문제가 된 경우 (`2y + 7z = 100`)의 계수 행렬: 1 | 1 1 0 | 2 | 1 0 -3.5 | 3 | 0 2 7 | 행렬식 값 = 1(0 - (-7)) - 1(7 - 0) = 7 - 7 = 0 (0이므로 유일한 해가 존재하지 않음) 2025 12.30 좀 더 수학적으로 말씀드리면 (AI Gemini 참고) 수학적 핵심 원리: 선형 독립성(Linear Independence) 3원 1차 연립방정식에서 미지수 x, y, z에 대한 단 하나의 해(a unique solution)가 존재하기 위한 필수 조건은 주어진 세 개의 방정식이 서로 선형 독립(linearly independent) 관계에 있어야 한다는 것입니다. * 선형 독립 (Linearly Independent): 어떤 방정식도 다른 방정식들의 조합(상수배를 더하거나 빼는 등)으로 만들어질 수 없는 상태입니다. 기하학적으로 이는 3개의 평면(각 방정식은 3D 공간의 평면을 나타냄)이 단 한 개의 점(해)에서 만나는 것을 의미합니다. * 선형 종속 (Linearly Dependent): 하나 이상의 방정식이 다른 방정식들의 조합으로 표현될 수 있는 상태입니다. 이 경우, 새로운 정보를 제공하지 못하는 '잉여' 방정식이 존재하는 것입니다. 기하학적으로 이는 3개의 평면이 하나의 선에서 만나거나(무수히 많은 해), 완전히 겹치거나, 혹은 평행하여 만나지 않는(해가 없음) 상태를 의미합니다. 질문자님의 사례는 '선형 종속'이 되어 무수히 많은 해가 발생하는 경우입니다. 2025 12.30 질문하신 연립 방정식은 미지수가 3개이고 모두 1차인 3원 1차 연립방정식입니다. 이상적으로 문제가 없다면 {x,y,z} 에 대한 좌표가 하나 나오게 됩니다. 원하는 답 {52.5, -2.5, 15} 그런데 두개 조건(식)을 그대로 두고 나머지 하나를 변형하다 보니 원하는 답이 나오지 않는 상황이 발생하였다고 질문하신 상황입니다. 3개의 조건식이 주어진 3원 1차 연립방정식은 조건을 변형해서 하나의 변수를 제거할 수 있습니다. 그러면 2개의 조건식으로 주어지는 2원 1차 연립방정식으로 변형할 수 있습니다. (알아보기 더 쉬워서 변형하는 겁니다) 변경하지 않은 조건의 식(con1) 을 이용해 하나의 y & z 1차 방정식을 유도할 수 있는데요. 나머지 방정식이 con1에서 유도된 방정식과 동일해지면 하나의 답이 구해지지 않는 것입니다. 계산기(ti-nspire)는 {x,y,z} 의 답이 하나가 아니고 무수히 많음을 c1 을 이용해서 표현해 준 것입니다. linear_independence_cond12.tns 2025 12.30