대수수학적 귀납법수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

계승 점화식 빈칸 추론

문제

수열 {an}\left\{ a _{n} \right\}a1=3a _{1} = 3이고, 2an+1=3an6n+2(n+1)!\displaystyle 2 a _{n+1} = 3 a _{n} - \frac{6 n + 2}{( n + 1 ) !} (n1n \geq 1) 을 만족시킨다. 다음은 일반항 ana _{n}을 구하는 과정이다.

주어진 식에 의하여 2an+1=3an6(n+1)4(n+1)!\displaystyle 2 a _{n+1} = 3 a _{n} - \frac{6 ( n + 1 ) - 4}{( n + 1 ) !} 이다. 2an+14(n+1)!=3an3×()\displaystyle 2 a _{n+1} - \frac{4}{( n + 1 ) !} = 3 a _{n} - 3 \times \square {( \text{가} )} 이므로, bn=an()b _{n} = a _{n} - \square {( \text{가} )}라 하면 2bn+1=3bn2 b _{n+1} = 3 b _{n} 이다. bn+1=32bn\displaystyle b _{n + 1} = \frac{3}{2} b _{n}이고 b1=1b _{1} = 1이므로 bn=()b _{n} = \square {( \text{나} )} 이다. 그러므로 an=()+()a _{n} = \square {( \text{가} )} + \square {( \text{나} )}이다.

위의 (가), (나)에 알맞은 식을 각각 f(n)f ( n ), g(n)g ( n )이라 할 때, f(3)×g(3)f ( 3 ) \times g ( 3 )의 값은? [4점] 12\displaystyle \frac{1}{2}712\displaystyle \frac{7}{12}23\displaystyle \frac{2}{3}34\displaystyle \frac{3}{4}56\displaystyle \frac{5}{6}

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해설

6(n+1)4(n+1)!=4(n+1)!3\displaystyle - \frac{6 \left( n + 1 \right) - 4}{\left( n + 1 \right) !} = \frac{4}{\left( n + 1 \right) !} - 3 \cdot

=13{4(n+1)!+6(n+1)4(n+1)!}\displaystyle = \frac{1}{3} \left\{ \frac{4}{\left( n + 1 \right) !} + \frac{6 \left( n + 1 \right) - 4}{\left( n + 1 \right) !} \right\}=2(n+1)(n+1)!=2n!\displaystyle = \frac{2 \left( n + 1 \right)}{\left( n + 1 \right) !} = \frac{2}{n !}

=b1(32)n1=(32)n1\displaystyle = b _{1} \left( \frac{3}{2} \right) ^{n - 1} = \left( \frac{3}{2} \right) ^{n - 1} f(3)=23!\displaystyle f \left( 3 \right) = \frac{2}{3 !}, g(3)=94\displaystyle g \left( 3 \right) = \frac{9}{4} 따라서 구하는 정답은 13×94=34\displaystyle \frac{1}{3} \times \frac{9}{4} = \frac{3}{4}

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