






여러 수열의 결합에서 홀수항과 짝수항 규칙 분리하기
월성동과외 수업에서는 한 줄로 놓인 항들을 무조건 하나의 규칙으로 설명하기보다, 항 번호의 홀짝에 따라 두 열로 나누어 보는 판단을 먼저 확인합니다.
하나의 수학식에서 출발하기
수열을 다음과 같이 정의하겠습니다.
홀수 번째 항: \(a_{2k-1}=4k-1\)
짝수 번째 항: \(a_{2k}=13-3k\quad(k=1,2,3,\dots)\)
따라서 수열의 앞부분은
\(3,\ 10,\ 7,\ 7,\ 11,\ 4,\ 15,\ 1,\dots\)
입니다. 홀수 번째 항만 모으면 \(3,7,11,15,\dots\)로 공차가 \(4\)이고, 짝수 번째 항만 모으면 \(10,7,4,1,\dots\)로 공차가 \(-3\)입니다.
학생 풀이 기록에서 드러난 오류
학생은 인접한 항의 차이를 계산해 공차가 하나인 등차수열로 판단하려 했습니다. 하지만 차이는
\(7,\ -3,\ 0,\ 4,\ -7,\ 11,\ -14,\dots\)
처럼 일정하지 않습니다. 계산 실수보다 먼저 분류해야 할 오류는 “전체 항을 하나의 공차로 설명하려 한 판단”입니다.
항 번호를 기준으로 다시 배열하기
| 항 번호 | 홀수항 | 짝수항 |
|---|---|---|
| 1, 2 | 3 | 10 |
| 3, 4 | 7 | 7 |
| 5, 6 | 11 | 4 |
| 7, 8 | 15 | 1 |
이제 \(a_{25}\)는 홀수 번째 항이므로 홀수 부분수열의 13번째 항입니다.
\[ a_{25}=a_{2\cdot13-1}=4\cdot13-1=51 \]
새 문제로 판단을 확인하기
다음 수열을 생각해 봅니다.
\(5,\ 12,\ 9,\ 8,\ 13,\ 4,\ 17,\ 0,\dots\)
홀수항은 \(5,9,13,17,\dots\), 짝수항은 \(12,8,4,0,\dots\)입니다. \(a_{25}\)는 홀수 부분수열의 13번째 항이므로
\[ 5+(13-1)\cdot4=53 \]
을 얻습니다. 새로운 수열에서도 먼저 홀짝을 분리했다면 같은 방식으로 해결할 수 있습니다.
최종 확인
- 홀수항과 짝수항의 규칙을 하나로 합치지 않았는가?
- \(25\)가 홀수이므로 홀수 부분수열의 \(13\)번째 항임을 확인했는가?
- 홀수 부분수열의 공차 \(4\)와 첫째항 \(3\)을 정확히 사용했는가?
따라서 주어진 수열에서 \(a_{25}=51\)입니다. 대건고등학교나 효성여자고등학교 학생도 항 번호의 홀짝을 먼저 표시하면 혼합 수열의 규칙을 안정적으로 분리할 수 있습니다.