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독서감상문

(수학) 10625 윤동원 '수학비타민 플러스(박경미)'

  • 조회수 231
  • 작성자 윤동원
  • 작성일 2020-02-10
  • 년도 2019년입학
  • 구분 공통교과
이 책을 선정한 이유는 1학기 때 2단원 방정식과 부등식 부분의 이차방정식을 배우고 나서 방정식의 역사는 어떨까? 라는 생각을 가지고 읽어보게 되었다. 이 책은 역사와 과학, 일상생활에 숨겨진 수에 얽힌 재미있는 이야기를 통해 많은 사람들의 흥미를 가져다준다. 그리고 크게 9가지 목차로 나뉘어져 있는데 그 중에 동양 역사 속의 수학에서 기발한 방정식 풀이 부분을 읽었다. <br> 이 목차 앞부분에는 중국의 수학 수준이 서양 못지않게 수준이 매우 높다는 사례들을 보여준다. 하지만 우리나라의 역사에도 상당히 높은 수학 수준을 보유한 수학자들이 존재했다고 한다. 현재까지 기록을 통해 알려진 것은 대부분 조선시대의 수학자들로 중인과 사대부로 분류할 수 있다. 중인 계층의 대표적인 인물로는 홍정하, 경선징, 이상혁을 들 수 있고, 사대부 출신의 수학자로는 최석정, 황윤석, 남병길을 들 수 있다고 한다. 중인 계층 수학자들 현실의 여러 가지 상황을 방정식으로 해결하려는데 치우친 반면에 사대부 계층 수학자들은 주역의 음양설과 수학을 관련지으면서 수에 대해 형이상학적으로 접근하여, 출신에 따라 수학을 연구하는 경향이 달랐음을 알 수 있다. 음양설이란 동양의 고대 및 중세 철학 사조의 하나로 모든 사물 현상은 서로 대립되고 상반되는 속성을 가진 2개의 측면으로 이루어졌다고 보고 그것으로 사물 현상의 발생, 변화, 발전의 원인을 설명한 것을 말한다. 그리고 형이상학이란 세계의 궁극적 근거를 연구하는 학문이고 아리스토텔레스의 정의에 따르면, 형이상학은 존재의 근본을 연구하는 학문이라고 한다. 조선 시대에 홍정하는 중인계급의 출신으로 아버지, 할아버지, 외할아버지가 모두 산학자이기 때문에 수학적인 집안 분위기에서 성장했다. 홍정하가 지은 구일집은 문제-답-풀이 형식으로 구성되는데, 중국의 수학책에서 발췌한 내용을 변형시킨 문제를 다룬다. 구일집에서 가장 주목받는 내용 중의 하나는 1713년 중국의 대표적인 수학자 중의 한 사람인 하국주가 조선에 방문했을 때, 홍정하가 유수석과 함께 하국주를 맞이하여 통쾌하게 수학으로 담판을 지은 사실이라고 한다. 수학 실력을 겨루기 위해 하국주가 먼저 홍정하에게 방정식 문제를 냈는데, 홍정하는 계산도구인 산목을 이용해 막힘없이 풀어냈다. 그리고 홍정하는 하국주의 실력을 알아보기 위해 난위도 높은 문제를 제시했다. 그 내용은 ‘여기 구 모양의 커다란 옥이 있다. 구 안에 내접한 정육면체를 제외한 나머지 부분의 두께는 4치 5분이고, 무게는 265근 15냥 5전이다. 구의 지름과 정육면체의 모서리의 길이를 구하여라’ 하국주는 이 문제를 마로 풀지 못하고 다음날 답을 주겠다고 약속하였으나 결국은 그 약속을 지키지 못했다. 홍정하가 낸 문제는 삼차방정식으로 표현되는데, 천원술을 이용하여 구할 수 있다. 천원술은 미지수가 하나인 방정식에서 그 계수만을 나열하고 간편하게 해결하는 방법으로, 고려시대에 중국에서 유래하였으나 당시 중국에서는 거의 사라진 방식이다. 홍정하는 구일집에 천원술을 이용하여 십차방정식 문제까지 다루고 있을 정도로 높은 수준으로 응용하여 적어놓았다. 조선 후기의 실학자 황윤석은 이수신편을 지었는데 이 책의 21권에 나오는 난법가에는 다음과 같은 문제가 나온다고 한다. ‘만두가 백 개에 스님도 백 명이다. 큰 스님은 한 명당 세 개씩 나누어주고 작은 스님은 세 명당 한 개씩 나누어준다고 할 때, 큰 스님은 몇 명이고 작은 스님은 몇 명일까?’ 이 문제에서는 미지수는 두 개로 큰 스님과 작은 스님의 수이고 주어진 정보도 두 가지이다. 미지수가 두 개에 방정식도 두 개 이기 때문에 연립방정식으로 풀면 해를 구할 수 있다. 큰 스님의 수를 X, 작은 스님의 수를 Y라 놓으면 스님은 모두 100명이므로 X+Y=100이고 만두를 나누어 줄 때의 방정식을 나타내주면 3X+1/3Y=100이다. 이것을 풀면 X=25, Y=75가된다. 그런데 난법가에서는 방정식을 세우지 않고 다른 방법으로 해를 구한다고 한다. 만두가 100개, 스님이 100명 이므로, 큰 스님 한 명이 먹는 만두 세 개와 작은 스님 세 명이 함께 먹는 만두 한 개를 묶어서 만두 네 개를 기본 단위로 생각한다. 그러면 만두 100개를 기본 단위인 4로 나누면 25가 된다. 이 25는 만두를 3개씩 먹는 큰 스님의 수이면서 작은 스님들이 먹는 만두의 개수가 된다. 그러므로 큰 스님은 25명, 작은 스님은 75명이 된다. ? ?오랜만에 독서를 하다보니 좀 힘들기도 하였지만 나름 재미있었다. 그 이유는 책 선정을 잘 한것 같다. 왜냐하면 나는 역사같은 것에도 흥미가 매우 많이 있고 실생활에 이용된 수학이나 과학적 원리가 담긴 정보글을 읽는 것이 재미있기 때문이다. 그리고 이 책을 통해서 생활 속에서 어떤 수학적 원리가 쓰였고 과거에는 어떻게 수학을 이용하고 발전되어 왔는지를 알 수 있었다. 읽으면서 모르는 것도 많이 있었지만 그것을 공부함으로써 지식을 늘릴 수 있게 되었다. 특히 이진법이 이 책에 많이 나왔는데 지금까지 살아오면서 많이 들어보았지만 학교 교육과정에서는 배우지 않고 따로 찾아보지도 않았었다. 하지만 이번기회에 이진법을 공부헤 이진법이 무엇인지 알 게 되었고 이진법을 십진법으로 바꾼다던가 십진법을 이진법으로 바꾸는 계산을 공부했다. 비록 어려웠지만 막상 공부하고 나니 이런 것에도 흥미를 느낄 수 있었다.

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