대사동 고2수학과외







두 항의 비를 공비로 착각한 풀이
최종 검증은 역문제에서 시작한다. 어떤 학생이 공비 후보를 \(27\)로 정했다면, \(a_2=6\)에서 \(a_5=6\times27^3\)이 되어 조건과 맞지 않는다. 두 항 사이에는 한 번이 아니라 세 번의 공비가 곱해졌기 때문이다.
문제와 최초 오류
등비수열 \(\{a_n\}\)에서 \(a_2=6,\ a_5=162\)일 때 일반항을 구하여라.
잘못된 풀이는 다음과 같다.
\[ \frac{a_5}{a_2}=\frac{162}{6}=27 \]
따라서 공비가 \(27\)이라고 판단하고 \(a_n=6\cdot27^{n-2}\)라고 쓴 것이다. 하지만 \(a_2\)에서 \(a_5\)까지는 공비가 세 번 반복된다.
항 번호 차이로 교정하기
등비수열의 두 항은
\[ \frac{a_q}{a_p}=r^{q-p} \]
로 연결된다. 따라서
\[ \frac{a_5}{a_2}=r^{5-2}=r^3 \]
이므로
\[ r^3=\frac{162}{6}=27,\qquad r=3 \]
이다. \(a_2=a_1r=6\)이므로 \(a_1=2\)이고, 일반항은
\[ \boxed{a_n=2\cdot3^{n-1}} \]
이다.
조건을 바꾸어 확인하는 역문제
첫째항 조건으로 다시 세우기
이번에는 첫째항을 \(a_1=2\), 공비를 \(r=3\)으로 두면
\[ a_n=2\cdot3^{n-1} \]
이므로
\[ a_2=2\cdot3=6,\qquad a_5=2\cdot3^4=162 \]
가 된다. 원래 두 항의 조건을 모두 만족하므로 계산이 검증된다.
다른 조건에서의 판단
만약 \(a_2=6,\ a_5=-162\)라면
\[ r^3=-27 \]
이므로 공비는 \(r=-3\)이다. 두 항의 값 비만 보고 공비를 정하지 말고, 반드시 항 번호 차이를 지수로 반영해야 한다.
이런 오류를 줄이기 위해 대사동과외에서는 두 항 사이의 단계 수를 먼저 표시한 뒤 공비를 구하도록 풀이를 점검한다.