중등 1–2학년 · 문자와 식

제곱과 두 배를 헷갈리지 않는 법

두 배는 같은 수를 두 번 더하는 것이고, 제곱은 같은 수를 두 번 곱하는 것입니다.

두 가닥으로 이어 놓은 파란 끈과 정사각형으로 빼곡히 채운 나무 타일
두 가닥으로 이어 놓은 파란 끈과 정사각형으로 빼곡히 채운 나무 타일

들어가며

2x와 x²은 숫자 2와 문자 x가 함께 보이지만 뜻은 전혀 다릅니다. 2x는 x를 두 번 더한 값이고, x²은 x를 자기 자신과 곱한 값입니다.

이 차이를 놓치면 식의 값뿐 아니라 넓이, 인수분해, 함수에서도 같은 실수가 반복됩니다. 기호를 소리 내어 읽고 연산을 풀어 쓰는 습관부터 바로잡아 봅니다.

두 배와 제곱을 연산으로 풀어 씁니다

2x는 2×x이며 x+x와 같습니다. x²은 x×x입니다. 두 식은 x=2일 때 우연히 모두 4가 되지만 일반적으로 같지 않습니다.

기호를 볼 때 ‘이 엑스’, ‘엑스 이’라고만 읽지 말고 ‘x의 두 배’, ‘x의 제곱’이라고 읽으면 뜻을 놓치지 않습니다.

2x=x+x, x²=x×x

한 값만 넣지 말고 다른 값으로 비교합니다

x=2에서는 2x와 x²이 같기 때문에 차이를 확인하기 어렵습니다. x=3, x=1, x=−3처럼 다른 수를 넣어 보면 두 식의 변화가 분명합니다.

직접 풀어보기

x=−3일 때 2x와 x²의 값을 각각 구하세요.

  1. 2x=2×(−3)=−6입니다.
  2. x²=(−3)×(−3)=9입니다.
  3. 두 배는 부호가 그대로 음수이고, 제곱은 음수 두 개를 곱해 양수가 됩니다.

2x=−6, x²=9

검산 2x는 (−3)+(−3)=−6이고 x²은 (−3)×(−3)=9입니다.

문장 속 표현으로 연산을 결정합니다

‘어떤 수의 두 배’는 2x, ‘어떤 수의 제곱’은 x²입니다. ‘한 변이 x인 정사각형의 넓이’도 x×x이므로 x²입니다.

‘제곱의 두 배’와 ‘두 배의 제곱’도 다릅니다. x²의 두 배는 2x²이고, 2x의 제곱은 (2x)²=4x²입니다.

2(x²)=2x², (2x)²=4x²

합의 제곱은 각 항의 제곱만 더한 것이 아닙니다

(x+2)²은 (x+2)(x+2)입니다. x²과 2² 사이에 두 개의 2x가 생기므로 x²+4x+4가 됩니다. 가운데 항을 빼먹는 실수가 자주 나옵니다.

정사각형의 한 변을 x와 2로 나누어 넓이를 그려 보면 x², 2x 두 개, 4의 네 부분이 보입니다.

(x+2)²=x²+4x+4

직접 풀어보기

한 변의 길이가 (x+2)cm인 정사각형의 넓이를 전개하고, x=5일 때 확인하세요.

  1. 넓이는 (x+2)²입니다.
  2. (x+2)(x+2)=x²+2x+2x+4=x²+4x+4입니다.
  3. x=5를 넣으면 25+20+4=49입니다.

x²+4x+4 cm², x=5일 때 49cm²

검산 실제 한 변은 7cm이므로 넓이 7²=49cm²와 같습니다.

괄호와 음수의 위치를 확인합니다

(−3)²은 음수 −3 전체를 두 번 곱해 9입니다. 하지만 −3²은 거듭제곱을 먼저 계산한 뒤 앞의 음수 부호를 붙이므로 −9입니다.

문자에 음수를 대입할 때는 반드시 괄호를 씁니다. x²에 x=−3을 넣으면 (−3)²이라고 적어야 부호를 정확히 처리할 수 있습니다.

(−3)²=9, −3²=−9

단위가 연산의 뜻을 알려 줍니다

길이를 두 배로 하면 단위는 여전히 cm입니다. 정사각형의 넓이를 구하면 길이를 두 번 곱하므로 단위가 cm²가 됩니다. 답의 단위를 보면 두 배와 제곱을 바꿔 썼는지 확인할 수 있습니다.

한 변이 두 배가 된 정사각형의 넓이는 두 배가 아니라 네 배가 됩니다. (2x)²=4x²이기 때문입니다.

  • 길이의 두 배: 2x cm
  • 한 변이 x인 정사각형의 넓이: x² cm²
  • 한 변이 2x인 정사각형의 넓이: 4x² cm²

정리

이것만은 기억하세요

  • 2x는 x+x이고 x²은 x×x입니다.
  • x=2에서 두 식이 같아도 일반적으로 같은 식은 아닙니다.
  • 합을 제곱할 때는 가운데 곱셈 항을 빠뜨리지 않습니다.
  • 음수를 대입할 때는 괄호를 쓰고, 길이와 넓이의 단위를 구분합니다.

확인

혼자서 확인해 보기

1. x=4일 때 x²+2x의 값을 구하세요.

풀이와 답 보기
  1. x²=4²=16입니다.
  2. 2x=2×4=8입니다.
  3. 16+8=24입니다.

24

검산 원래 식에 한 번에 대입하면 4×4+2×4=16+8=24입니다.

2. 한 변의 길이가 7cm인 정사각형의 둘레와 넓이를 각각 구하세요.

풀이와 답 보기
  1. 둘레는 한 변의 네 배이므로 4×7=28cm입니다.
  2. 넓이는 한 변의 제곱이므로 7²=49cm²입니다.

둘레 28cm, 넓이 49cm²

검산 둘레의 단위는 cm, 넓이의 단위는 cm²로 서로 다릅니다.

FAQ

자주 묻는 질문

2x와 x²은 언제 같나요?

2x=x²을 정리하면 x(x−2)=0이므로 x=0 또는 x=2일 때 같습니다. 특정 값에서 같다고 두 식이 항상 같은 것은 아닙니다.

(2x)²이 왜 2x²이 아닌가요?

괄호 안의 2와 x를 모두 두 번 곱하므로 (2x)(2x)=4x²입니다.

음수의 제곱은 항상 양수인가요?

음수 전체를 괄호에 넣어 제곱하면 양수입니다. 다만 −3²처럼 괄호가 없으면 거듭제곱을 먼저 계산해 결과가 −9가 됩니다.

편집 메모 알지요 편집부는 공개 전 수식, 예제의 답, 검산 과정을 다시 확인합니다. 오류를 발견하셨다면 문의 페이지에서 알려 주세요.

최종 수정: 2026-07-27