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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
fx-570 CW 는 아래 링크에서 https://allcalc.org/56026 2025 10.24 불러오기 할 때 변수값을 먼저 확인하고 싶을 때는 VARIABLE 버튼 【⇄[x]】목록에서 확인하고 Recall 하시면 되고, 변수값을 이미 알고 있을 때는 바로 【⬆️SHIFT】【4】로 (A)를 바로 입력할 수 있습니다. 2025 10.24 fx-570 CW 로 계산하면? - 최종 확인된 결과 값 = 73.049507058478629343538 (23-digits) - 오차 = 6.632809104889414877 × 10^-19 꽤 정밀하게 나온건 맞는데, 시뮬레이션상의 22-digits 와 오차 수준이 비슷함. 왜 그런지는 모르겠음. - 계산기중 정밀도가 높은 편인 HP Prime CAS모드와 비교해도 월등한 정밀도 값을 가짐. 2025 10.24 HP Prime 에서 <Home> 73.0495070344 (12-decimal-digits) // python 시뮬레이션과 일치 <CAS> 21자리까지 나와서 이상하다 싶었는데, Ans- 에서 자릿수를 더 늘려서 빼보니, 뒷부분 숫자가 아예 바뀌어버림. 버그인가? (전) 73.0495070584718691243 (21-digits ????) (후) 73.0495070584718500814401 (24-digits ????) 찾아보니 버그는 아니고, CAS에서는 십진수가 아니라 2진수(bit) 단위로 처리한다고 함. Giac uses 48 bits mantissa from the 53 bits from IEEE double. The reason is that Giac stores CAS data (gen type) in 64 bits and 5 bits are used for the data type (24 types are available). We therefore loose 5 bits (the 5 low bits are reset to 0 when a double is retrieved from a gen). 출처 : https://www.hpmuseum.org/cgi-bin/archv021.cgi?read=255657 일단 오차를 놓고 보면 16-decimal-digits 수준으로 보임. 2025 10.23 khiCAS 에서 HP 39gII 에 올린 khiCAS는 254! 까지 계산 가능, 255! 부터는 ∞ fx-9750GIII 에 올린 khiCAS는 factorial(533) => 425760136423128437▷ // 정답, 10진수 1224자리 factorial(534) => Object too large 2025 10.23