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수열의 귀납적 정의에서 재귀식의 단조성 확인

학생은 다음 재귀식의 앞부분을 계산한 뒤 수열이 계속 증가한다고 결론 내렸다.

n1234
an1p+1p2+p+1p3+p2+p+1

조건은 a1=1, an+1=pan+1이다. 앞의 몇 항이 커 보인다는 사실만으로 모든 n에서 증가한다고 판단하면 안 된다. 운서동과외 수업에서는 먼저 항의 차를 만들어 재귀식 전체의 부호를 확인한다.

차의 재귀식으로 단조성 판별하기

오류가 발생한 지점

학생은 p=2인 경우의 계산 결과를 보고 일반적인 p에서도 증가한다고 생각했다. 그러나 p의 값에 따라 항 사이의 차가 달라지므로 매개변수 조건을 따로 조사해야 한다.

dn=an+1-an이라 두면

dn+1 = an+2-an+1 = p(an+1-an) = pdn

또한 d1=a2-a1=p이므로 dn=pn이다.

매개변수에 따른 결론

  • p>0이면 dn>0이므로 수열은 strictly increasing이다.
  • p=0이면 모든 항이 1이므로 수열은 일정하다.
  • p<0이면 dn의 부호가 번갈아 바뀌므로 단조수열이 아니다.

따라서 수열이 증가하는 조건은 p>0이고, 감소하는 조건은 존재하지 않는다. p=0인 경우는 증가가 아니라 일정한 수열이므로 ‘엄밀히 증가’와 구별해야 한다.

유일성 판단보다 먼저 확인할 것

재귀식은 초항과 다음 항을 정하는 규칙이 주어져야 순차적으로 하나의 수열을 만든다. 이 문제에서는 a1과 재귀식이 주어졌으므로 각 항은 유일하게 정해진다. 다만 유일하게 정해진다는 사실과 단조라는 성질은 별개의 문제다.

최종 검증에서는 임의의 n에 대해 차 dn의 부호가 조건에 맞는지 확인해야 한다. 앞의 항 몇 개가 증가했다는 관찰만으로 전체 단조성을 결론 내리는 풀이에는 증명이 빠져 있다.

운서동 고2수학과외 학부모 후기

수학 수행평가를 준비하던 밤, 아이 책상에 놓인 메모가 눈에 띄었어요. 문제에 적힌 긴 조건을 그대로 옮긴 게 아니라, 짧은 말로 잘라서 식 옆에 적어 두었더라고요. 별말 없이 공부하길래 그냥 지나칠 뻔했는데, 한 번 볼 내용을 따로 골라 둔 흔적이 보이더라고요. 예예전에는 풀이가 맞았는지 답만 확인하고 조건끼리 무엇이 다른지는 살피지 않았거든요. 그런데 그날에는 문제의 긴 설명에서 실제로 필요한 부분만 추려 식 가까이에 붙여 놓았어요. 운서동 수학과외 이야기를 나누던 중에도 이런 변화는 성적보다 집에서 보이는 행동으로 먼저 느껴졌습니다. 독해가 필요한 다른 유형을 풀 때도 비슷한 장면이 나왔어요. 긴 조건을 읽고 전부 베껴 쓰는 대신 핵심이 되는 내용만 식 옆에 남겼고, 나중에 다시 확인할 부분도 눈에 띄게 구분해 두었어요. 조건을 읽은 뒤 바로 답을 찾던 손이, 이제는 필요한 문장부터 가려내고 있었습니다.

★★★★★학부모 후기

학교 숙제가 나온 날, 아이가 풀이 두 개를 펼쳐 놓고 서로 달라지는 지점부터 찾아 표시하더라고요. 예예전에는 복습할 때 필요한 부분인지 이미 아는 내용인지 구분하지 않고 한꺼번에 넘기기 일쑤였는데, 그날은 확인한 부분만 남겨 두고 나머지 자료는 따로 정리해 두었습니다. 문제집 한 권을 끝낸 날에도 비슷한 장면을 보게 됐어요. 공부를 마쳤는데 바로 자리를 뜨지 않고 두 풀이를 양옆에 적은 뒤, 중간에서 처음 달라진 단계를 짚어 놓았더라고요. 운서동 수학과외 이야기를 나누며 기대했던 건 이런 거창한 변화가 아니었는데, 답만 맞춰 보는 대신 풀이의 갈림길을 직접 찾아보는 모습이 눈에 들어왔습니다. hek?

★★★★★학부모 후기

운서동에서 수학과외를 시작한 뒤에도 아이는 숙제를 미루고, 수업에서 푼 문제를 집에서 다시 보는 일이 드물었습니다. 선생님은 컨디션이 좋지 않은 날 문제 수를 줄여 핵심만 확인하고, 그날 할 일과 다음에 복습할 내용을 나누어 부담을 덜어 주셨습니다. 요즘은 풀이를 지우지 않고 다시 살펴보며 모르는 부분을 선생님께 설명해 달라고 먼저 말하는 모습이 보여 부모로서 반갑게 느껴졌습니다.

★★★★★학부모 후기

운서동에서 수학 과외를 시작할 때만 해도 아이는 모르는 문제를 선생님께 바로 묻지 못하고 한참 붙잡고 있었습니다. 선생님은 오답을 함께 정리하면서 맞힌 문제도 아이가 직접 설명하게 했고, 학교 과제와 시험 일정을 살펴 그 주의 수업량을 조절해 주셨습니다. 요즘은 수업에서 배운 내용을 집에서 먼저 이야기하고, 어려운 문제도 예전처럼 피하지 않으려는 모습이 눈에 띕니다.

★★★★★학부모 후기

방학이라 생활 리듬이 늦어지고 숙제도 많게 느껴졌지만, 운서동 수학과외 선생님은 그날 할 일을 함께 나누며 부담을 줄여 주셨습니다. 예전에는 쉬운 문제도 정답부터 확인하려 했는데, 이제는 수업 전에 궁금한 점과 틀린 이유를 간단히 적어 질문하려고 합니다. 진도가 빨리 나간 날에도 복습과 오답 확인으로 마무리해 학교 일정이 바뀌어도 공부 계획을 다시 세우는 모습이 보기 좋았습니다.

★★★★★학부모 후기