분수 덧셈 계산기
계산 결과
합(기약분수)
- 공통분모
- 12
- 첫 번째 분수(변환 후)
- 3/12
- 두 번째 분수(변환 후)
- 2/12
분수 덧셈 계산기는 두 분수를 더하고, 그 덧셈을 가능하게 만드는 단계를 함께 보여 줍니다. 분모가 다르면 두 분수를 먼저 같은 분모로 고쳐 쓰고, 그다음에야 분자를 더합니다. 1/4와 1/6을 더하면 5/12이고, 그 과정은 3/12 더하기 2/12입니다. 4분의 1은 12분의 3이고 6분의 1은 12분의 2이므로 합은 12분의 5입니다. 이 고쳐 쓰는 단계가 이 페이지의 주제 전부입니다. 분모가 이미 같으면 곧바로 더할 수 있습니다. 분모는 조각의 크기를 이름 붙이고 분자는 그 개수를 세기 때문입니다. 1/5 더하기 2/5는 5분의 3이고, 사과 하나에 사과 둘을 더하면 사과 셋이 되는 것과 같은 이치입니다. 분모가 다르면 조각의 크기가 다르므로 그대로 세어 더할 수 없습니다. 그래서 각 분수를 같은 분모를 가진, 값이 같은 분수로 먼저 바꿉니다. 여기서 쓰는 공통분모는 두 분모의 최소공배수, 곧 두 수가 모두 나누어떨어지는 가장 작은 수입니다. 4와 6이라면 24가 아니라 12입니다. 두 분모를 그냥 곱해도 공통분모는 되고 사칙연산 분수 계산기가 쓰는 방법이 바로 그것이지만, 그렇게 만들어진 조각은 가장 작지 않아서 남는 인수를 나중에 다시 나눠 내야 합니다. 가장 작은 공통분모는 통분된 분자도 가능한 한 작게 유지합니다. 다만 합이 이미 기약분수라는 보장은 없습니다. 1/3 더하기 1/6은 2/6 더하기 1/6이 되고 그것은 3/6이므로 1/2이 되며, 1/2 더하기 1/2은 2/2이므로 1이 됩니다. 합은 인쇄되기 전에 약분되고, 옆에 나란히 인쇄되는 통분된 두 분수는 그대로 둡니다. 그것이 보여 주려는 단계 자체이기 때문입니다. 결과는 분수로 인쇄되며 가분수도 그대로 둡니다. 3/4와 5/8을 더하면 대분수가 아니라 11/8이 나오는데, 패널의 모든 수를 같은 방식으로 적기 위해서입니다. 여기서는 분자와 분모가 모두 정수이고 두 분모에는 상한이 있습니다. 계산이 정수로 정확하게 이루어지기 때문이고, 분모가 수십만에 이르는 분수는 이 페이지가 더할 크기를 이미 한참 넘어섰기 때문입니다.
자주 만나는 덧셈과 그 공통분모
| 첫 번째 분수 | 두 번째 분수 | 공통분모 | 합 |
|---|---|---|---|
| 1/4 | 1/6 | 12 | 5/12 |
| 1/2 | 1/3 | 6 | 5/6 |
| 1/4 | 1/2 | 4 | 3/4 |
| 1/3 | 1/6 | 6 | 1/2 |
| 2/3 | 1/6 | 6 | 5/6 |
| 3/4 | 5/8 | 8 | 11/8 |
| 1/7 | 1/11 | 77 | 18/77 |
| 1/2 | 1/2 | 2 | 1 |
첫 줄은 기본값이고 최소공배수가 무엇을 사 주는지 가장 분명하게 보여 줍니다. 1/4과 1/6의 공통분모가 24가 아니라 12입니다. 둘째 줄은 두 분모가 공약수를 가지지 않아 공통분모가 정말로 곱이 되는 경우이고, 지름길이 언제나 통하는 것처럼 보이게 만드는 줄입니다. 셋째 줄은 한 분모가 다른 분모를 나누어떨어뜨려 공통분모가 그냥 큰 쪽이 되는 경우입니다. 넷째 줄은 최소공분모를 써도 합에 손이 더 가는 경우를 보여 줍니다. 1/3 더하기 1/6은 2/6 더하기 1/6이고 3/6을 1/2로 약분해야 합니다. 둘째 줄과 다섯째 줄은 서로 다른 두 경로로 같은 5/6에 이릅니다. 1/2 더하기 1/3과 2/3 더하기 1/6은 모두 6분의 1 단위로 통분되어 그중 다섯을 더하므로, 관계없는 두 쌍에서 같은 답이 나옵니다. 여섯째 줄은 가분수를 그대로 둔 경우이고, 일곱째 줄은 공약수가 아예 없어 공통분모가 77이 되는 쌍이며, 마지막 줄은 2분의 1이 둘이어서 패널이 1로 인쇄하는 경우입니다. 모든 줄이 같은 공식에서 나오고, 어느 줄도 그 공식의 특별한 경우가 아닙니다.
공식
공통분모 = 두 분모의 최소공배수 통분된 분수 = 각 분자 × (공통분모 ÷ 자기 분모) 합 = (통분된 첫째 + 통분된 둘째) ÷ 공통분모, 약분
- 첫 번째 분수
- 첫 번째 분자와 분모입니다. 분모는 0일 수 없고, 분수가 음수라면 음의 부호는 분자가 집니다.
- 두 번째 분수
- 두 번째 분자와 분모이며 첫 번째와 똑같이 다룹니다. 두 항의 순서를 바꿔도 합은 달라지지 않습니다.
- 공통분모
- 두 분모의 최소공배수입니다. 1/4 더하기 1/6이라면 12입니다. 두 분모가 모두 나누어떨어지는 가장 작은 수이고, 분자들을 함께 셀 수 있게 만드는 수입니다.
- 통분된 분수
- 각 분수를 공통분모 위로 고쳐 쓴 것입니다. 분모에 곱한 것과 같은 인수를 분자에도 곱한다는 뜻이며, 1/4은 3/12이 되고 1/6은 2/12이 됩니다. 값은 그대로이고 조각의 크기만 바뀝니다.
- 합
- 통분된 두 분자를 공통분모 위에서 더한 뒤 기약분수로 약분한 것입니다. 분수로 인쇄되며, 가분수는 대분수로 바꾸지 않고 그대로 둡니다.
분모가 다를 때는 언제나 이 방법으로 더합니다. 실제로는 대부분의 경우가 그렇습니다. 첫째 쓰임은 학교 공부이고, 여기서 중요한 것은 답이 아니라 통분 단계입니다. 패널이 통분된 두 분수를 인쇄하므로 연습장에 쓴 풀이를 마지막 답만이 아니라 과정까지 대조할 수 있습니다. 둘째는 크기가 다른 분수로 들어오는 측정값입니다. 1시간의 4분의 1에 1시간의 6분의 1을 더하는 경우가 그렇고, 둘 다 같은 단위로 세어야 비로소 합이 뜻을 가집니다. 여기서는 1시간의 12분의 1 단위가 됩니다. 셋째는 남의 계산을 검산하는 일입니다. 4분의 1과 6분의 1을 더한 값이 10/24로 나왔다면 분모를 곱해서 더한 것이고, 그 답은 맞지만 약분되지 않았습니다. 이 페이지의 공통분모 12는 같은 합을 더 작은 조각으로 할 수 있다는 것을 보여 줍니다. 분모가 이미 같다면 통분 단계는 아무 일도 하지 않고 분자만 더해집니다.
계산 예시
1/4 + 1/6
- 4와 6의 최소공배수: 12
- 첫째 통분: 12 ÷ 4 = 3이므로 1/4 = 3/12
- 둘째 통분: 12 ÷ 6 = 2이므로 1/6 = 2/12
- 분자 더하기: 3 + 2 = 5이므로 5/12
기본값이고 공통분모가 무엇을 해 주는지 가장 분명하게 보여 주는 경우입니다. 조각이 24분의 1이 아니라 12분의 1인 것은 4와 6이 모두 나누어떨어지는 가장 작은 수가 12이기 때문입니다. 합은 이미 기약분수입니다.
1/2 + 1/3
- 2와 3의 최소공배수: 6
- 첫째 통분: 1/2 = 3/6
- 둘째 통분: 1/3 = 2/6
- 분자 더하기: 3 + 2 = 5이므로 5/6
여기서는 공통분모가 두 분모의 곱과 우연히 같습니다. 2와 3이 공약수를 가지지 않기 때문입니다. 두 분모를 곱하는 방법이 최소공배수와 같은 답을 내는 유일한 경우이고, 그래서 그 지름길이 언제나 통하는 것처럼 보입니다.
3/4 + 5/8, 답이 1보다 큰 경우
- 4와 8의 최소공배수: 8이 이미 4의 배수이므로 8
- 첫째 통분: 3/4 = 6/8
- 둘째는 이미 8분의 1 단위이므로 그대로 5/8
- 분자 더하기: 6 + 5 = 11이므로 11/8
한 분모가 다른 분모를 나누어떨어뜨리는 경우라서 공통분모가 곱이 아니라 둘 중 큰 수가 됩니다. 합이 1을 넘고 그것을 11/8로 인쇄합니다. 가분수는 그 값을 적는 지극히 정상적인 방법이고, 패널의 모든 수를 같은 표기로 유지해 줍니다.
1/2 + 1/2, 정수가 되는 경우
- 분모가 이미 같으므로 공통분모는 2
- 통분: 두 분수 모두 이미 2분의 1 단위
- 분자 더하기: 1 + 1 = 2이므로 2/2
- 약분: 2/2는 1
2분의 1이 둘이면 하나가 되고, 패널은 그것을 2/2나 1/1이 아니라 1로 적습니다. 공통분모가 최소일 때도 약분 단계는 생략할 수 없습니다. 통분된 두 분수는 기약이지만 합은 저절로 기약이 되지 않습니다.
한계
두 입력 모두 정수여야 하므로 0.5 더하기 1/3은 이 페이지가 더하지 못합니다. 소수를 먼저 분수로 바꿔야 하고, 이유는 계산 전체가 정수의 정확한 연산으로 이루어지는데 소수가 끼면 그 정확함이 깨지기 때문입니다. 분모는 양수여야 하고 상한이 있으며 분자에도 상한이 있습니다. 통분된 두 분자를 곱해서 더하기 때문입니다. 결과는 언제나 분수로 적히고 대분수로는 적히지 않으므로 11/8은 1 3/8이 아니라 11/8로 남습니다. 공통분모는 최소공배수이고, 이것은 사칙연산 분수 계산기가 보여 주는 중간 단계와 다릅니다. 같은 두 분수를 그쪽에서 더하면 3/12와 2/12가 아니라 6/24와 4/24가 나오며, 둘 다 맞습니다. 조각을 만드는 방식만 다를 뿐입니다. 여기서는 덧셈만 합니다. 뺄셈과 곱셈과 나눗셈은 각각 다른 페이지이고, 음수 결과는 분자에 음의 부호를 붙여 적습니다. 마지막으로 이 페이지는 분수만 더하므로 대분수는 가분수로 고쳐서 넣어야 합니다.
자주 묻는 질문
- 분모가 다른 분수는 어떻게 더하나요?
- 두 분수를 같은 분모를 가지도록 고쳐 쓰고, 분자를 더한 뒤 그 분모를 그대로 둡니다. 이것이 공식의 전부입니다. 1/4과 1/6이라면 공통분모가 12이므로 3/12과 2/12가 되고 합은 5/12입니다.
- 공통분모는 어떻게 구하나요?
- 두 분모의 최소공배수, 곧 두 수가 모두 나누어떨어지는 가장 작은 수입니다. 4와 6이라면 12입니다. 구하기 쉬운 방법은 큰 분모의 배수를 차례로 확인하는 것이고, 두 분모를 그냥 곱해도 쓸 만한 답은 나오지만 필요한 크기보다 큰 경우가 많습니다.
- 그냥 분모끼리 곱하면 안 되나요?
- 그래도 되고 답도 맞습니다. 다만 조각이 필요 이상으로 작아집니다. 1/4에 1/6을 그렇게 더하면 6/24 더하기 4/24이므로 10/24이 되고, 그것을 다시 5/12로 약분해야 합니다. 최소공배수를 쓰면 24분의 1 대신 12분의 1로 같은 일을 합니다.
- 답을 나중에 약분해야 하나요?
- 때에 따라 다르고, 이 페이지는 결과를 인쇄하기 전에 약분합니다. 최소공분모를 쓰면 조각이 가능한 한 커지지만 분자끼리 더한 값에 공약수가 없다는 보장은 없습니다. 1/3 더하기 1/6은 2/6 더하기 1/6이므로 3/6이고 1/2로 약분됩니다.
- 답이 가분수로 나올 수 있나요?
- 그럴 수 있고 그대로 인쇄됩니다. 3/4 더하기 5/8은 11/8이고 1보다 큽니다. 대분수로 적는 것은 별개의 변환이며, 이 페이지는 모든 수를 분자 나누기 분모 꼴로 통일해 둡니다.
- 패널에 같이 나오는 통분된 두 분수는 무엇인가요?
- 공통분모 위로 고쳐 쓴 두 항입니다. 덧셈이 기대는 단계이고, 1/4은 3/12이, 1/6은 2/12이 됩니다. 값은 바뀌지 않았고 그 값을 세는 조각의 크기만 바뀌었습니다.
- 소수와 분수를 같이 더할 수 있나요?
- 할 수 없습니다. 분자와 분모 네 개가 모두 정수여야 하므로 0.5 더하기 1/3은 거부됩니다. 통분과 덧셈이 정수의 정확한 연산으로 이루어지기 때문이고, 소수를 먼저 분수로 바꾸면 그 정확함이 유지됩니다.
참고 문헌
- Fraction — 두 분수의 공통분모는 두 분모의 공배수이고 최소공분모는 그중 가장 작은 수이며, 이 페이지가 인쇄하는 통분 단계를 거쳐 덧셈 한 건을 끝까지 풀어 보입니다 — Wolfram MathWorld (United States)
- Least Common Multiple — 두 수가 모두 나누어떨어지는 가장 작은 양의 정수이며, 이 페이지가 쓰는 공통분모이고 배수를 나열하는 대신 최대공약수에서 계산합니다 — Wolfram MathWorld (United States)
- Greatest Common Divisor — 두 수를 모두 나누는 가장 큰 정수이며, 최소공배수를 이끌어 내는 근거이고 마지막에 합을 약분하는 데 쓰이는 수입니다 — Wolfram MathWorld (United States)
- Reduced Fraction — 분자와 분모의 공약수를 지워 쓴 분수이며, 이 페이지의 통분된 두 분수는 이미 그 꼴이고 합은 아직 그 꼴이 아닐 수 있습니다 — Wolfram MathWorld (United States)