풍남문 고2수학과외







중항 관계를 쓰기 전, 인덱스 간격부터 확인하기
등비수열에서 부호를 먼저 판단하려 하면 풀이가 흔들릴 수 있다. 먼저 \(a_2,a_6,a_{10}\)의 인덱스 차이를 살펴보면 \(6-2=4\), \(10-6=4\)로 서로 같은 등간격이다.
하나의 식에서 출발하기
공비를 \(r\)이라 하면
\[ a_6=a_2r^4,\qquad a_{10}=a_2r^8 \]
따라서
\[ a_6^2=(a_2r^4)^2=a_2^2r^8=a_2(a_2r^8)=a_2a_{10} \]
즉, 세 인덱스가 등간격이면 가운데 항에 대해
\[ \boxed{a_6^2=a_2a_{10}} \]
을 적용할 수 있다.
값의 크기만 본 풀이가 어긋난 지점
학생은 \(a_2,a_6,a_{10}\)의 절댓값만 비교한 뒤 중항 관계를 사용했다. 하지만 이 관계는 단순히 크기가 비슷해서 성립하는 것이 아니라, 인덱스가 같은 간격으로 배치되어 있기 때문에 성립한다.
교정 전후 비교
교정 전: 가운데에 놓인 항처럼 보인다는 이유로 \(a_6^2=a_2a_{10}\)을 사용한다.
교정 후: 먼저 \(2,6,10\)이 등간격인지 확인한 뒤 \(a_6^2=a_2a_{10}\)을 적용한다.
예를 들어 \(a_2=2,\ a_6=6,\ a_{10}=18\)이면
\[ a_6^2=36,\qquad a_2a_{10}=2\cdot18=36 \]
로 관계가 확인된다. 핵심은 값의 크기가 아니라 인덱스의 간격이다.
다른 항에도 같은 기준 적용하기
일반적으로 등비수열에서 \(p,q,r\)가 등간격이면 \(q-p=r-q\)이므로
\[ a_q^2=a_pa_r \]
가 성립한다. 반대로 인덱스 간격이 다르면 가운데에 놓였다는 이유만으로 이 식을 사용할 수 없다.
풀이 점검 순서
- 세 인덱스의 차이를 계산한다.
- 두 차이가 같은지 확인한다.
- 가운데 인덱스의 항을 제곱한다.
- 양끝 항의 곱과 비교한다.
- 부호는 식과 공비의 조건에 맞춰 마지막에 검토한다.
풍남문 주변에서 등비중항을 연습할 때도 먼저 이 순서를 적용하면, 값의 부호나 크기에 끌려가지 않고 안정적으로 판단할 수 있다. 이러한 방식은 풍남문과외에서 등비수열 문제를 점검할 때도 유용하다.