수학교재공식인수분해

인수분해 공식 총정리 — 중3 5개에서 고1 심화까지 한 표로

중급공식중3–고1 권장

STEP 1

인수분해 공식 12 곱셈공식을 거꾸로 읽으면 인수분해

왼쪽 식을 보고 오른쪽 형태를 떠올리는 것이 인수분해입니다. 중3은 1~5번, 고1 수학(상)은 6~12번까지 시험 범위입니다. 항의 개수와 차수로 어느 공식인지 먼저 판단하세요.
번호·공식인수분해 결과판단 힌트
① 공통인수ma + mb = m(a + b)모든 항에 공통으로 있는 문자·수를 밖으로. 항상 가장 먼저 확인
② 완전제곱식a² ± 2ab + b² = (a ± b)²항 3개, 양 끝이 제곱, 가운데가 2×(두 제곱근의 곱)
③ 합차공식a² − b² = (a + b)(a − b)항 2개, 제곱의 차. 4x² − 9 = (2x+3)(2x−3)
④ x² 계수 1x² + (a+b)x + ab = (x + a)(x + b)합이 일차항 계수, 곱이 상수항인 두 수 찾기
⑤ x² 계수 1 아님acx² + (ad+bc)x + bd = (ax + b)(cx + d)십자곱(크로스) 방법으로 계수 조합 찾기
⑥ 세제곱의 합a³ + b³ = (a + b)(a² − ab + b²)고1. 뒤 괄호의 가운데 부호가 앞과 반대
⑦ 세제곱의 차a³ − b³ = (a − b)(a² + ab + b²)고1. 뒤 괄호는 인수분해되지 않음(더 못 쪼갬)
⑧ 완전세제곱a³ ± 3a²b + 3ab² ± b³ = (a ± b)³고1. 항 4개, 계수 1·3·3·1
⑨ 세 문자 완전제곱a² + b² + c² + 2ab + 2bc + 2ca = (a + b + c)²고1. 제곱 3개 + 곱 3개×2
⑩ 세제곱 합 응용a³ + b³ + c³ − 3abc = (a + b + c)(a² + b² + c² − ab − bc − ca)고1. a+b+c = 0 이면 a³+b³+c³ = 3abc
⑪ 복이차식x⁴ + x² + 1 = (x² + x + 1)(x² − x + 1)고1. x⁴+ax²+b 꼴은 x²=t 치환 또는 (x²+1)² − x² 로 변형
⑫ 치환(x²+3x)² − 2(x²+3x) − 8 → t = x²+3x공통 덩어리가 보이면 한 문자로 바꿔 ④번으로

STEP 2

인수분해 순서 4단계 어느 공식을 쓸지 정하는 순서

1. 공통인수부터

2x² + 8x + 8 처럼 모든 항에 공통인수가 있으면 먼저 묶습니다 → 2(x² + 4x + 4) = 2(x+2)². 이 단계를 건너뛰면 ⑤번 십자곱이 불필요하게 복잡해집니다.

2. 항의 개수 세기

항 2개 → 합차(③)·세제곱(⑥⑦). 항 3개 → 완전제곱(②)·합과 곱(④⑤). 항 4개 → 두 개씩 묶어 공통인수 찾기 또는 완전세제곱(⑧). 항 6개 → ⑨번 검토.

3. 치환으로 단순화

같은 덩어리가 반복되면 t로 치환합니다. (x+1)(x+2)(x+3)(x+4) − 24 처럼 네 인수의 곱은 상수 합이 같은 것끼리 짝지어 (x²+5x+4)(x²+5x+6) 으로 만든 뒤 치환합니다(고1 단골).

4. 끝까지 쪼갰는지 확인

x⁴ − 16 = (x²+4)(x²−4) 에서 멈추면 감점입니다. (x²−4) 가 다시 합차로 쪼개져 (x²+4)(x+2)(x−2) 가 답입니다. "더 이상 인수분해되지 않을 때까지"가 채점 기준입니다.

STEP 3

확인 문제 Check-up

1. x² − 7x + 12 를 인수분해하면?

정답 보기
(x−3)(x−4) — 합이 −7, 곱이 12인 두 수는 −3과 −4입니다.

2. 3x² + 10x + 3 을 인수분해하면?

정답 보기
(3x+1)(x+3) — 십자곱: 3·1 과 1·3 을 교차해 3·3 + 1·1 = 10 을 만듭니다.

3. 8x³ + 27 을 인수분해하면?

정답 보기
(2x+3)(4x² − 6x + 9) — a = 2x, b = 3 인 세제곱의 합. 뒤 괄호 가운데 부호는 −.

4. x⁴ − 5x² + 4 를 인수분해하면?

정답 보기
(x+1)(x−1)(x+2)(x−2) — x² = t 로 두면 t² − 5t + 4 = (t−1)(t−4), 각각 다시 합차로.

5. a + b + c = 0 일 때 a³ + b³ + c³ 의 값을 abc 로 나타내면?

정답 보기
3abc — ⑩번 공식에서 (a+b+c) = 0 이므로 좌변 a³+b³+c³ − 3abc = 0.

STEP 4

심화 포인트 Deep Dive

인수분해가 이차방정식·이차함수로 이어지는 방식: x² − 5x + 6 = 0 을 (x−2)(x−3) = 0 으로 인수분해하면 근 2, 3이 바로 나오고, y = x² − 5x + 6 의 x절편도 같은 2, 3입니다. 즉 인수분해 하나가 "방정식의 해"와 "그래프의 x절편"을 동시에 줍니다. 인수분해가 안 되는 식은 근의공식으로 넘어갑니다.
자주 틀리는 3가지: ① 공통인수를 안 묶고 십자곱부터 시도해 계수가 커지는 것 ② 세제곱 공식 뒤 괄호의 가운데 부호(합이면 −, 차이면 +) ③ 끝까지 쪼개지 않고 멈추는 것. 답을 쓴 뒤 "전개하면 원래 식이 되는가"를 30초만 검산하면 대부분 잡힙니다.

STEP 5

중3·고1 인수분해 비교 ①~⑤ vs ⑥~⑫의 차이

중3(①~⑤): 공통인수·완전제곱식·합차공식·합과 곱·십자곱 5개 공식입니다. 계수가 작고 항 개수가 2~3개라서 시각적으로 판단하기 쉽습니다. 이 5개만 빠르고 정확히 하면 중3 시험은 문제없습니다.
고1(⑥~⑫): 세제곱·세 문자 포함·복이차·치환까지 확장됩니다. 계수가 크거나 항이 많아서 한눈에 안 들어오고, 순서를 바꿔서 풀어야 하는 경우도 있습니다. 중3 5개를 자동화한 뒤라야 고1 심화도 이해 가능합니다.

STEP 6

인수분해 숙달 3단계 처음부터 끝까지의 학습 순서

1

기초: 중3 공식 5개 반복

2~3주

①~⑤를 각각 한 줄씩 외우고, 문제를 풀 때마다 공식을 보면서 맞는지 확인합니다. 외운 후 공식 없이 풀어봅니다.

2

중급: 공식 판별 속도

2주

STEP 2 인수분해 순서 4단계를 반복하면서 "이건 어느 공식?"을 1초 내 판단하는 훈련을 합니다. 속도가 붙으면 시험장에서 여유가 생깁니다.

3

심화: 고1 공식 확장

1개월

중3 기초가 탄탄하면 고1 6~12번까지 자연스럽게 확장됩니다. 특히 치환 기법을 이해하면 고차식도 쪼갤 수 있습니다.

자주 묻는 질문

Q.인수분해는 몇 학년에서 배우나요?

중3 1학기에 공통인수·완전제곱·합차·합과 곱(①~⑤)을 배우고, 고1 수학(상) 다항식 단원에서 세제곱·세 문자·복이차·치환(⑥~⑫)으로 확장됩니다.

Q.공식을 다 외워야 하나요?

①~⑤는 반드시 손에 붙여야 하고, ⑥~⑩은 곱셈공식을 거꾸로 전개해 보며 유도할 수 있으면 됩니다. ⑪⑫는 공식이 아니라 "치환·변형 방법"이므로 예제 두 개를 직접 풀어 두는 것이 암기보다 낫습니다.

Q.이 교재를 인쇄해서 써도 되나요?

네, 상단의 인쇄·PDF 저장 버튼으로 출력해 학습에 사용하실 수 있습니다. 결과 칸을 가리고 왼쪽 식만 보며 맞히는 연습에 쓰기 좋습니다.

Q.중3 인수분해(①~⑤)와 고1(⑥~⑫)의 차이는?

중3은 기본 5개 공식을 빠르고 정확하게 인식하는 데 집중합니다. 고1에서는 여러 공식이 섞인 복합 문제, 세 문자 a, b, c가 들어간 식, 그리고 치환을 이용한 변형까지 확장됩니다. 중3 기초가 탄탄하면 고1 심화도 자연스럽습니다.

Q.인수분해가 안 되면 어떻게 하나요?

완전히 인수분해되지 않는 식도 있습니다. 최대한 공통인수를 빼내거나 공식을 적용한 후, 더 이상 인수분해할 수 없으면 "여기까지"라고 쓰면 됩니다. 방정식을 풀 때는 근의공식으로 근을 구한 뒤 a(x−α)(x−β) 형태로 표현합니다.

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