복대동 고2수학과외







학생 풀이 기록에서 드러난 최초 오류
학생은 부분합이 Sn=n2+2n일 때 일반항을 구해 an=2n+1을 얻었다. 이후 이 일반항을 다시 더하지 않고 계산을 끝냈다.
이 과정의 핵심 오류는 한 방향의 계산만 맞으면 충분하다고 판단한 것이다. 수열의 합과 일반항은 서로 오가는 관계이므로 두 방향을 모두 확인해야 한다.
부분합에서 일반항으로
S0=0으로 두면
an=Sn-Sn-1
이다. 따라서
an=(n2+2n)-{(n-1)2+2(n-1)}=2n+1
을 얻는다. 이 식은 n≥1에서 정의되는 일반항이다.
오답 계수와 부분합의 차이
만약 계수를 잘못 읽어 an=2n+2라고 적으면, 첫째항부터
4+6+8+⋯+(2n+2)
이 된다. 이를 합하면
∑k=1n(2k+2)=n(n+1)+2n=n2+3n
이다. 원래 부분합 n2+2n과 비교하면 n의 계수가 2가 아니라 3이 되었으므로 후보에서 제외된다.
두 방향의 짧은 검증
- Sn에서 차분을 취한다: an=2n+1.
- an을 다시 합한다: ∑k=1n(2k+1)=n(n+1)+n=n2+2n.
두 결과가 일치하므로 일반항과 부분합은 서로 호환된다.
복대동과외에서 적용할 판단 기준
문제를 풀 때는 일반항을 구한 직후 멈추지 말고, 첫째항과 부분합을 함께 대조한다. 특히 Sn의 상수항이나 n의 계수 하나가 달라지면 전체 합이 달라지므로, 복원한 an을 반드시 다시 더해야 한다.
최종적으로 Sn-Sn-1=an이고 ∑ak=Sn인지 모두 확인하면 후보를 안정적으로 줄일 수 있다.