청주송정동 고2수학과외







일반항을 맞혔다고 생각한 순간
학생은 수열 \(a_1=2,\ a_{n+1}=3a_n-2\)의 앞부분을 계산했다.
\(2,4,10,28,\dots\)을 보고 후보 일반항을 \(a_n=3^n-1\)로 정했다. 실제로 \(n=1\)일 때 \(3^1-1=2\)이므로 첫 항은 맞았다.
두 후보의 비교
| 후보 | 초기항 확인 | 재귀식 확인 | 판정 |
|---|---|---|---|
| \(3^n-1\) | \(a_1=2\) | \(a_{n+1}=3^{n+1}-1\), \(3a_n-2=3^{n+1}-5\) | 탈락 |
| \(1+3^{n-1}\) | \(a_1=2\) | \(3a_n-2=3(1+3^{n-1})-2=1+3^n=a_{n+1}\) | 채택 |
재귀식이 일반항을 결정하는 방식
첫째 항만 확인하면 앞의 한 항에 대해서만 일치할 뿐이다. 일반항이 실제 수열을 나타내려면 모든 자연수 \(n\)에 대해 초기조건과 재귀식을 함께 만족해야 한다.
두 단계 검증
- 초기조건 확인: \(a_1=1+3^0=2\)
- 점화식 확인: \[ 3a_n-2=3(1+3^{n-1})-2=1+3^n=a_{n+1} \]
따라서 수열의 일반항은 \(\boxed{a_n=1+3^{n-1}}\)이다.
다음 문제에서의 적용
청주송정동과외에서 같은 유형을 풀 때는 계산한 몇 개의 항만 보고 식을 확정하지 않는다. 후보 일반항을 세운 뒤 \(a_1\)에 대입하고, 반드시 \(a_{n+1}=f(a_n)\)를 만족하는지 확인해야 한다.
예를 들어 \(b_1=5,\ b_{n+1}=2b_n+3\)이라면 \(b_n=8\cdot2^{n-1}-3\)을 제시한 뒤 두 조건을 각각 검증한다. 이 절차가 재귀식과 일반항의 연결을 보장한다.