테크노벨리 고2수학과외







홀짝 부분수열을 합칠 때 생긴 첫 오류
학생은 수열 \(a_k=2k-1\)의 첫 11항의 합을 구하면서 홀수 번째 항의 합과 짝수 번째 항의 합을 따로 계산했다. 문제는 두 부분수열의 항 개수가 서로 다른데도 모두 \(n=5\)개로 처리한 데서 시작됐다.
학생 풀이 기록
첫 11항은 \(1,3,5,\ldots,21\)이다.
- 홀수 번째 항: \(1,5,9,13,17,21\) → 6개
- 짝수 번째 항: \(3,7,11,15,19\) → 5개
그런데 학생은 홀수 번째 부분도 5개라고 보고 \(1+5+9+13+17=45\)로 계산했다. 짝수 번째 부분의 합은 \(3+7+11+15+19=55\)이므로 전체를 100이라고 결론 내렸다.
항 개수를 따로 세어야 하는 이유
두 부분수열의 정확한 계산
홀수 번째 항들은 첫째 항이 1, 공차가 4인 등차수열이며 항 수는 6개이다.
\[ S_{\text{홀}}=\frac{6(1+21)}2=66 \]
짝수 번째 항들은 첫째 항이 3, 공차가 4인 등차수열이며 항 수는 5개이다.
\[ S_{\text{짝}}=\frac{5(3+19)}2=55 \]
따라서 전체합은
\[ S=66+55=121 \]
전체 항 수가 홀수일 때의 점검
전체 항 수가 \(2m+1\)이면 홀수 번째 부분수열은 \(m+1\)개, 짝수 번째 부분수열은 \(m\)개이다. 반대로 전체 항 수가 \(2m\)이면 두 부분수열 모두 \(m\)개이다.
이번 문제는 \(11=2\cdot5+1\)이므로 홀수 번째 항은 6개, 짝수 번째 항은 5개가 되어야 한다. 이 차이를 무시하면 첫 부분의 마지막 항을 빠뜨리게 된다.
최종 검증에서 후보 줄이기
후보 풀이 비교
| 후보 | 홀수 번째 합 | 짝수 번째 합 | 전체합 | 판정 |
|---|---|---|---|---|
| A | 45 | 55 | 100 | 오류 |
| B | 66 | 55 | 121 | 정답 |
| C | 66 | 66 | 132 | 오류 |
A는 두 부분을 모두 5개로 센 오류가 있고, C는 짝수 번째 부분수열에도 6개를 적용한 오류가 있다. 항 개수를 먼저 확인한 B만 원래 수열의 11개 항을 빠짐없이 포함한다.
테크노벨리과외에서 이 유형을 점검할 때도 계산보다 먼저 전체 항 수를 홀수·짝수 부분에 어떻게 나눌지 확인하면 같은 실수를 줄일 수 있다.