수학 지도
수학 노트를 학습하기 좋은 순서로 놓은 지도다. 큰 순서는 범주 지도로 보고, 자잘한 순서는 50일 수학과 고등 교육과정 순서로 노트의 절을 따라간다.
한눈에 보기
화살표는 "이것을 먼저 보면 다음이 쉽다"는 관계다. 바로 앞 단계만 이었으므로, 미적분 앞에는 기하와 삼각함수가 있고 그 앞에는 다시 수와 대수가 있다. 같은 줄에 있는 범주는 서로 기대지 않으니 어느 것부터 봐도 된다.
교육과정 순서로 따라가기
지도가 범주 사이의 큰 순서라면, 실제로 공부할 때의 자잘한 순서는 교재와 과목을 따르는 편이 편하다. 먼저 정승제 선생님의 "50일 수학" 테마 10개로 중학 개념을 다지고, 그다음 고등 과목(2022 개정 교육과정)을 공통수학1·2 → 대수 → 미적분Ⅰ → 확률과 통계 → 미적분Ⅱ → 기하 순서로 간다. 단원마다 그 내용을 다루는 노트의 절로 바로 간다. 수와 대수, 기하와 삼각함수 노트는 절 순서도 50일 수학 테마 순서에 맞췄다.
50일 수학 (중학 개념 다지기)
정승제 선생님의 "50일 수학" 테마 순서. 고등 수학 전에 중학 개념을 한 번에 훑는다.
| 단원 | 노트에서 볼 곳 |
|---|---|
| 테마 1 수와 연산 | 수와 대수 › 수 체계 수와 대수 › 소수와 소인수분해, 최대공약수 수와 대수 › 분수, 비율, 백분율 |
| 테마 2 문자와 식 | 수와 대수 › 다항식과 인수분해 |
| 테마 3 다항식 | 수와 대수 › 다항식과 인수분해 |
| 테마 4 방정식과 부등식 | 수와 대수 › 일차·이차 방정식 수와 대수 › 연립방정식 수와 대수 › 부등식 |
| 테마 5 가지치기 | 문장제를 읽고 식으로 옮기는 연습이다. 앞 테마 노트의 계산 예제를 직접 식으로 세워 보며 익힌다. |
| 테마 6 함수 | 수와 대수 › 함수와 그래프 |
| 테마 7 도형의 성질 | 기하와 삼각함수 › 점·선·각 기하와 삼각함수 › 삼각형과 합동·닮음 기하와 삼각함수 › 넓이와 부피, 그리고 원주율 기하와 삼각함수 › 피타고라스 정리 기하와 삼각함수 › 원과 원주각 |
| 테마 8 도형의 방정식 | 기하와 삼각함수 › 좌표 기하 기하와 삼각함수 › 변환 |
| 테마 9 삼각비 | 기하와 삼각함수 › 삼각비와 단위원 |
| 테마 10 수열의 기초 | 수와 대수 › 수열과 급수 |
공통수학1
고등 1학년 첫 과목. 중학 식 계산을 다항식 전체로 넓힌다.
| 단원 | 노트에서 볼 곳 |
|---|---|
| 다항식 | 수와 대수 › 다항식과 인수분해 |
| 방정식과 부등식 | 수와 대수 › 수 체계 수와 대수 › 일차·이차 방정식 수와 대수 › 부등식 |
| 경우의 수 | 확률과 통계 › 경우의 수 |
| 행렬 | 선형대수 › 행렬과 행렬 곱 |
공통수학2
도형을 좌표로 다루고, 집합과 명제로 수학의 말을 익힌다.
| 단원 | 노트에서 볼 곳 |
|---|---|
| 도형의 방정식 | 기하와 삼각함수 › 좌표 기하 기하와 삼각함수 › 변환 |
| 집합과 명제 | 이산 수학 › 집합 이산 수학 › 명제와 논리 이산 수학 › 증명 방법 |
| 함수와 그래프 | 수와 대수 › 함수와 그래프 이산 수학 › 관계와 함수 |
대수
지수·로그, 삼각함수, 수열을 함수로 다시 본다.
| 단원 | 노트에서 볼 곳 |
|---|---|
| 지수함수와 로그함수 | 수와 대수 › 지수 법칙과 로그 |
| 삼각함수 | 기하와 삼각함수 › 삼각비와 단위원 기하와 삼각함수 › 사인·코사인 법칙 |
| 수열 | 수와 대수 › 수열과 급수 이산 수학 › 점화식 이산 수학 › 증명 방법 |
미적분Ⅰ
다항함수로 극한·미분·적분의 뼈대를 세운다.
| 단원 | 노트에서 볼 곳 |
|---|---|
| 함수의 극한과 연속 | 미적분 › 변화율과 기울기 미적분 › 극한과 연속 |
| 미분 | 미적분 › 도함수와 미분 규칙 미적분 › 미분의 쓰임 |
| 적분 | 미적분 › 적분과 넓이 미적분 › 미적분의 기본 정리 |
확률과 통계
세기에서 확률로, 확률에서 표본으로 모집단을 짐작하는 통계로 간다.
| 단원 | 노트에서 볼 곳 |
|---|---|
| 경우의 수 | 확률과 통계 › 경우의 수 |
| 확률 | 확률과 통계 › 확률의 정의와 규칙 확률과 통계 › 조건부 확률과 독립 확률과 통계 › 베이즈 정리 |
| 통계 | 확률과 통계 › 확률 변수, 기댓값, 분산 확률과 통계 › 이산 분포 확률과 통계 › 연속 분포 확률과 통계 › 표본과 추정 |
미적분Ⅱ
지수·로그·삼각함수까지 미분하고 적분한다.
| 단원 | 노트에서 볼 곳 |
|---|---|
| 수열의 극한 | 수와 대수 › 수열과 급수 미적분 › 극한과 연속 |
| 미분법 | 기하와 삼각함수 › 삼각함수 항등식과 덧셈 정리 미적분 › 도함수와 미분 규칙 |
| 적분법 | 미적분 › 적분 기법 |
기하
이차곡선과 벡터로 평면·공간 도형을 계산한다.
| 단원 | 노트에서 볼 곳 |
|---|---|
| 이차곡선 | 기하와 삼각함수 › 원뿔 곡선 |
| 공간도형과 공간좌표 | 기하와 삼각함수 › 좌표 기하 공간좌표는 평면 좌표에 z축을 하나 더한 것이다. |
| 벡터 | 기하와 삼각함수 › 벡터 기하 입문 선형대수 › 벡터 |
그다음: 대학 기초와 응용
교육과정 밖이지만 컴퓨터 과학·AI·게임에서 바로 쓰는 것들.
| 단원 | 노트에서 볼 곳 |
|---|---|
| 선형대수 | 선형대수 › 연립방정식과 가우스 소거 선형대수 › 행렬식 선형대수 › 최소제곱 선형대수 › 고윳값과 고유벡터 |
| 미적분 더 나아가기 | 미적분 › 테일러 급수 미적분 › 다변수 맛보기 미적분 › 미분 방정식 맛보기 |
| 이산 수학 | 이산 수학 › 정수론 이산 수학 › 그래프 이론 이산 수학 › 불 대수와 논리 회로 |
| 통계적 추론 | 확률과 통계 › 가설 검정 확률과 통계 › 상관과 인과 |
| 응용 노트 | AI를 위한 수학 게임 개발 수학 위의 기초를 실제 문제에 쓰는 노트다. |
범주별 단원
범주마다 노트 한 편이 있고, 단원은 노트 안에서 쉬운 것부터 놓았다. 한 범주를 끝까지 보고 넘어가지 않아도 된다. 예를 들어 미적분을 보다가 삼각함수 미분이 막히면 기하와 삼각함수의 단위원 절로 돌아가면 된다.
| 순서 | 범주 | 먼저 볼 노트 | 단원 |
|---|---|---|---|
| 1 | 수와 대수 | 없음 | 수 체계 · 소수와 최대공약수 · 분수·비율·백분율 · 지수와 로그 · 다항식과 인수분해 · 방정식과 부등식 · 함수와 그래프 · 수열과 급수 |
| 2 | 기하와 삼각함수 | 수와 대수 | 점·선·각 · 합동과 닮음 · 넓이와 부피 · 피타고라스 정리 · 좌표 기하 · 삼각비와 단위원 · 사인·코사인 법칙 · 변환과 벡터 기하 · 원뿔 곡선 |
| 3 | 이산 수학 | 수와 대수 | 명제와 논리 · 증명 방법과 귀납법 · 집합과 포함–배제 · 관계와 함수 · 비둘기집 원리 · 점화식 · 정수론과 모듈러 산술 · 그래프 이론 · 불 대수 |
| 4 | 미적분 | 기하와 삼각함수 | 극한과 연속 · 도함수와 미분 규칙 · 극값과 최적화 · 적분과 넓이 · 미적분의 기본 정리 · 수치 적분 · 테일러 급수 · 편미분 맛보기 · 미분 방정식 맛보기 |
| 5 | 선형대수 | 기하와 삼각함수 | 벡터와 선형 결합 · 기저와 차원 · 행렬과 선형 변환 · 가우스 소거 · 행렬식 · 역행렬과 계수 · 직교와 투영 · 최소제곱 · 고윳값과 고유벡터 |
| 6 | 확률과 통계 | 이산 수학, 미적분 | 경우의 수 · 확률의 규칙 · 조건부 확률과 베이즈 · 기댓값과 분산 · 이산·연속 분포 · 큰 수의 법칙과 중심 극한 정리 · 기술 통계 · 추정과 신뢰 구간 · 가설 검정 |
| 7 | AI를 위한 수학 | 미적분, 선형대수, 확률과 통계 | 내적과 유사도 · 고윳값·PCA·SVD · 기울기와 연쇄 법칙 · 확률 분포와 베이즈 · 엔트로피와 교차 엔트로피 · 최적화 |
| 8 | 게임 개발 수학 | 미적분, 선형대수 | 좌표계와 벡터 · 내적·외적의 쓰임 · 변환 행렬과 동차 좌표 · 쿼터니언 · 보간과 곡선 · 충돌 판정 · 물리 적분 · 난수와 노이즈 |
범주마다 무엇을 얻나
- 수와 대수: 수를 넓혀 가며 식과 함수로 관계를 적는 법. 모든 범주의 바탕이다.
- 기하와 삼각함수: 도형과 좌표, 각과 회전. 삼각함수는 미적분과 게임·그래픽스로 이어진다.
- 이산 수학: 논리와 증명, 세기, 정수와 그래프. 컴퓨터 과학과 확률의 경우의 수가 여기서 나온다.
- 미적분: 변화율(미분)과 쌓임(적분). 함수와 삼각함수를 알고 나서 본다.
- 선형대수: 벡터와 행렬로 여러 수를 한꺼번에 다룬다. 좌표와 벡터 기하에서 출발한다.
- 확률과 통계: 불확실성을 수로 다룬다. 경우의 수는 이산 수학에서, 연속 분포는 적분에서 온다.
- AI를 위한 수학: 기울기, 행렬 곱, 확률과 정보 이론이 신경망 학습에서 만나는 자리.
- 게임 개발 수학: 벡터·행렬·쿼터니언으로 움직이고 돌리며, 적분으로 물리를 굴린다.
수학이 실제로 쓰이는 자리는 다른 분야 노트에도 있다. 소수와 모듈러 산술은 암호학, 푸리에 변환은 신호 처리, 행렬과 투영은 컴퓨터 그래픽스, 그래프는 알고리즘에서 이어진다.