영종국제도시 고2수학과외







도형 배열의 총개수와 증가량을 구분하기
재풀이 기록에는 “1단계 3개, 2단계 5개, 3단계 8개, 4단계 12개”라고 적혀 있었다. 그런데 다음 단계에 새로 추가되는 도형을 묻는 문제에서 학생은 5단계의 전체 개수인 17을 답으로 적었다.
표로 양의 변화를 분리하기
| 단계 n | 전체 도형 수 an | 직전 단계에서 추가된 수 |
|---|---|---|
| 1 | 3 | - |
| 2 | 5 | 2 |
| 3 | 8 | 3 |
| 4 | 12 | 4 |
전체량의 수열은 3, 5, 8, 12이고, 증가량의 수열은 2, 3, 4이다. 따라서 5단계에서 새로 추가되는 도형은 5개이며, 5단계의 전체 도형 수는 12+5=17개다.
일반항으로 확장하기
n단계에서 n+1단계로 넘어갈 때 도형이 n+1개씩 추가된다. 그러므로
an=3+(2+3+⋯+n)
이고, n≥1에서
an=n(n+1)/2+2
이다. 예를 들어 10단계의 전체 도형 수는 a10=10×11/2+2=57개다. 반면 10단계에서 11단계로 새로 추가되는 도형은 11개다.
재풀이에서 항의 의미 먼저 선택하기
도형·표 패턴을 수열로 바꿀 때는 식을 세우기 전에 항이 무엇을 나타내는지 정해야 한다. 영종국제도시과외에서 이 유형을 다룰 때도 “n단계의 전체 개수”와 “n단계에서 새로 생긴 개수”를 먼저 구분하면 계산 실수가 줄어든다.
변형 문항
어떤 도형 배열의 전체 개수가 1단계부터 4단계까지 4, 7, 11, 16으로 주어졌다. 다음 중 5단계에서 새로 추가되는 도형의 개수를 나타내는 수열은 무엇일까?
- 4, 7, 11, 16
- 3, 4, 5
- 4, 3, 4, 5
정답은 ②이다. 전체 개수의 차를 계산하면 7−4=3, 11−7=4, 16−11=5이므로 5단계에서 새로 추가되는 개수는 6개로 예상할 수 있다. ①은 전체량 수열이고, ②는 단계 사이의 증가량 수열이다.
최종 점검 기준
- “몇 단계의 전체 개수”를 묻는지 확인한다.
- “새로 추가된 개수”를 묻는다면 인접한 두 항의 차를 구한다.
- 일반항을 세운 뒤 처음 몇 항을 대입해 원래 표와 일치하는지 검산한다.