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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.

월성동 고2수학과외 학부모 후기

수학 교재를 가방에 넣기 전, 아이가 적분 문제의 그래프에서 교점과 적분구간의 경계 부분만 따로 표시해 두더라고요. 예전에는 다시 살펴볼 때 문제 안의 내용을 거의 같은 비중으로 훑는 편이라, 어디를 먼저 봐야 할지 잠시 찾곤 했거든요. 그날 월성동 수학과외 자료를 출력해 둔 것도 옆에서 보게 됐는데, 적분 문제를 풀면서 그래프를 그냥 지나치지 않고 교점과 구간 끝을 다시 짚고 있었습니다. 표시한 뒤에는 그 부분을 기준으로 식을 세웠고요. 예전에는 계산이나 식부터 들여다보는 모습이 많았는데, 이번에는 그래프에서 필요한 지점을 골라낸 다음 풀이를 이어 갔어요. 공부를 마칠 때도 표시가 여기저기 흩어져 있지 않고 교점과 구간 경계에만 남아 있어서, 다음에 확인할 부분이 한눈에 들어왔습니다. 마지막까지 그래프의 두 지점을 먼저 살펴본 점이 전과 달랐어요.

★★★★★학부모 후기

책상 서랍을 정리하다가 작은 메모 한 장이 나왔어요. 문제에 적힌 긴 조건을 아이가 자기 말로 짧게 바꿔 적어 둔 종이였는데, 문장 전체를 옮긴 게 아니라 식 옆에 필요한 내용만 간단히 나눠 놓았더라고요. 예예전에는 다시 봐야 할 부분도 머릿속으로만 외우려 해서 자료에는 아무 흔적이 없었거든요. 월성동 수학과외를 알아보던 중에도 이런 부분을 눈여겨봤는데, 새 학습지를 풀던 저녁에는 더 분명했어요. 긴 조건을 읽고 바로 식 옆에 필요한 조건만 추려 적은 뒤 계산을 이어갔습니다. 예전처럼 문제를 다시 펼쳤을 때 기억에 의존하는 모습과는 달랐고, 마지막에는 여러 곳에 표시하지 않고 다시 확인할 한 군데에만 선이 남아 있더라고요.

★★★★★학부모 후기

월성동에서 수학 과외를 시작할 때만 해도 아이는 배운 내용을 금방 잊는다며 숙제를 끝내는 데만 의미를 두었습니다. 첫 시험을 준비하며 선생님이 모르는 부분을 편하게 말하도록 이끌고, 학교 진도가 늦을 때는 현재 범위를 차분히 복습하게 해주셨습니다. 이제는 수학을 잘해야 한다는 부담보다 하나씩 해결해 보려는 태도가 보여 부모로서 안심이 됩니다.

★★★★★학부모 후기

월성동에서 수학 과외를 시작한 뒤 아이가 숙제를 미루기보다 정해 둔 시간에 먼저 책상에 앉는 모습이 눈에 띄었습니다. 시험 범위를 절반쯤 공부했을 때도 선생님은 쉬운 문제부터 차분히 확인하며 풀이를 다시 살펴보게 했고, 아이가 질문을 망설이면 중간중간 자연스럽게 말을 꺼내 주셨습니다. 시험기간에도 평소 흐름을 크게 잃지 않고 공부를 조금 편하게 받아들이는 변화가 느껴졌습니다.

★★★★★학부모 후기

새 교재를 시작한 첫 주에는 문제를 보면 막막해서 풀이보다 답지를 먼저 확인하고 싶었습니다. 월성동 수학과외 선생님은 수업 중 드러난 기초 문제로 돌아가 생각을 정리할 기준만 알려주시고, 제가 끝까지 풀어볼 시간을 기다려주셨습니다. 이제는 숙제도 할 일을 나눠 생각하니 전보다 부담이 덜합니다.

★★★★★학부모 후기