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등비수열의 일반항: 공비를 곱한 횟수 세기

학생 풀이 기록에서 드러난 오류

한 학생이 다음과 같이 풀이했다.

수열: 3, 6, 12, 24, …

학생의 풀이: 첫째항이 3이고 공비가 2이므로 a_n=3×2^n

공비의 지수에 n을 쓴 것이 오류다. 첫째항에서 n번째 항까지 공비를 곱하는 횟수는 항의 번호 n이 아니라 n-1이다.

한 항에서 다음 항까지의 변화

곱셈 횟수로 일반항 세우기

첫째항은 공비를 한 번도 곱하지 않으므로

a_1=3×2^0

둘째항은 한 번, 셋째항은 두 번, 넷째항은 세 번 공비를 곱한다.

공비를 곱한 횟수항의 표현
a₁03×2⁰
a₂13×2¹
a₃23×2²
a₄33×2³

따라서 일반항은 a_n=3×2^(n-1)이다.

중간 항으로 확인하기

넷째 항이 24이고 공비가 2인 등비수열의 첫째항을 구해 보자.

a_4=a_1×2^3=24

a_1=3이므로 일반항은 다음과 같다.

a_n=3×2^(n-1)

월성주공2단지 인근 학습 공간에서 이 유형을 정리할 때도, 위치 정보보다 항 번호와 곱셈 횟수를 직접 대응시키는 것이 핵심이다.

새 문제와 최종 검산

등비수열의 셋째 항이 20이고 공비가 3인 수열의 일반항을 구하여라.

a_3=a_1×3^2=20이므로 a_1=20/9이다.

따라서

a_n=(20/9)×3^(n-1)

검산: n=1을 대입하면 a_1=20/9, n=3을 대입하면 a_3=(20/9)×9=20이다.

일반항에서는 지수를 n으로 크게 쓰지 말고, 첫째항에서 n번째 항까지 공비를 곱한 횟수인 n-1을 사용한다.

두류동 고2수학과외 학부모 후기

두류동 수학과외 이야기를 나누던 때와는 별개로, 아이 책상 위 문제집을 펼쳐 보다가 접힌 부분이 눈에 띄었어요. 답은 맞았는데 계산 과정을 끝까지 확인하지 않은 문제들만 모여 있더라고요. 맞힌 문제라 그냥 지나칠 줄 알았는데, 따로 구분해 둔 게 의외로 눈에 들어왔어요. 전에는 책을 덮을 때 다시 볼 곳이 남아 있지 않았거든요. 어느 문제를 놓쳤는지 표시해 두는 일 자체가 없었습니다. 그런데 그날은 검산하지 않은 문제만 골라 표시해 두고, 나중에 확인할 수 있게 따로 접어 두었어요. 며칠 지나 교재를 챙기는 모습을 보니 같은 표시가 또 보이더라고요. 이번에는 답이 틀린 문제를 찾은 게 아니라, 맞았어도 계산을 다시 거치지 않은 문제만 따로 남겨 놓았더라고요. 정답 여부와 검산 여부를 나눠서 보고 있던 장면이었습니다.

★★★★★학부모 후기

비가 오던 주말 오후에 방에 잠깐 들어갔다가 아이가 함수 문제를 붙잡고 있는 걸 보게 됐어요. 그래프를 한 번 그린 뒤에도 그대로 넘기지 않고, 식을 옆에 놓고 그래프의 모양과 서로 맞는지 다시 살펴보고 있더라고요. 선을 지우고 다시 그리는 모습까지 보여서 잠시 곁에 서 있었습니다. 두류동 수학과외 이야기를 나누던 때에도 이런 장면이 눈에 들어왔는데, 예전에는 확인할 게 여러 개면 중요한 부분과 그렇지 않은 부분을 한꺼번에 보곤 했거든요. 이제는 식과 그래프에서 같은 조건을 나타내는지 따로 맞춰 보는 식이었어요. 선택지가 나뉜 함수 문제를 풀 때도 식과 그래프를 나란히 펼쳐 놓고 비교하더라고요. 한 번 더 살펴본 부분은 종이를 접어 구분해 두었고, 답만 고르는 대신 어느 부분을 다시 확인했는지가 남아 있었습니다.

★★★★★학부모 후기

두류동 수학과외라는 말을 꺼내기 전부터 집에서 보이던 장면이 하나 있었어요. 학교에서 돌아온 아이가 책상에 앉더니, 풀어 둔 문제의 숫자 몇 개를 손으로 가리고 같은 문제를 다시 계산하더라고요. 답을 외워서 맞히는 건지, 숫자가 달라도 처음 했던 판단이 남아 있는지 확인하는 듯했어요. 생각해 보니 예전에는 맞았는지 틀렸는지를 동그라미나 엑스 표시로 남기는 일이 대부분이었거든요. 풀이 중간을 다시 살펴보기보다는 결과만 확인하고 넘어갔는데, 이날은 숫자를 가린 상태에서 계산 과정을 처음부터 되짚고 있었습니다. 별다른 말 없이 그렇게 하는 모습이 조금 새롭게 보였어요. 방학 때 다른 문제집을 꺼낸 오전에도 비슷한 장면이 보였어요. 이번에는 일부 숫자를 가린 채 같은 방식으로 풀어 보고, 끝난 뒤에는 필요한 흔적만 간단히 남겼습니다. 맞고 틀린 표시보다 풀이가 어떻게 이어졌는지를 확인한 자국처럼 보여서 그 부분이 눈에 들어왔어요.

★★★★★학부모 후기

두류동에서 수학 과외를 시작한 뒤, 아이가 틀린 문제를 다시 펼쳐 설명을 듣고 끝까지 시도하는 모습이 눈에 띄었습니다. 학교 과제와 시험 일정에 맞춰 그 주의 수업량을 조절하고, 풀이 속도보다 이해했는지를 먼저 살펴주셔서 질문이 서툰 아이도 부담을 덜 느꼈습니다. મુશ્ક어진 문제를 예전처럼 바로 피하지 않는 변화가 반갑게 느껴졌습니다.

★★★★★학부모 후기

두류동에서 수학 과외를 시작한 뒤, 아이는 수업 전에 질문할 문제를 스스로 표시해 둡니다. 지난주에 틀린 문제를 다시 만났을 때도 선생님이 편하게 이유를 묻고 함께 풀어 주셔서, 옆에서 보던 저까지 안심됐습니다. 시험이 다가오면 새 진도보다 부족한 부분을 복습하고, 틀린 뒤에도 금세 다시 이어가는 모습이 가장 반갑게 느껴졌습니다.

★★★★★학부모 후기

수업을 마친 뒤 아이가 오늘 할 공부량을 스스로 확인하고 책상에 앉는 모습이 조금씩 보였습니다. 두류동에서 수학 과외를 시작하기 전에는 집중이 금방 흐트러졌는데, 선생님께서 정답보다 풀이 과정을 먼저 말하게 하고 막힌 부분을 편하게 짚어 주셔서 숙제와 복습을 끝까지 이어 가는 날이 많아졌습니다. 빠른 결과보다 꾸준한 습관이 생긴 점이 가장 좋게 느껴집니다.

★★★★★학부모 후기