대수수학적 귀납법AI아주 기초 (2점~3점 초반)

자연수 거듭제곱 합 과정의 빈칸

문제

다음은 자연수 nn에 대하여 k=1nk(k+1)\displaystyle \sum\limits _{k = 1} ^{n} k ( k + 1 )을 구하는 과정이다.

k(k+1)=k2+kk ( k + 1 ) = k ^{2} + k이므로 k=1nk(k+1)=k=1nk2+k=1nk\displaystyle \sum\limits _{k = 1} ^{n} k ( k + 1 ) = \sum\limits _{k = 1} ^{n} k ^{2} + \sum\limits _{k = 1} ^{n} k =n(n+1)(2n+1)6+n(n+1)2\displaystyle = \frac{n ( n + 1 ) ( 2 n + 1 )}{6} + \frac{n ( n + 1 )}{2} =n(n+1)6×\displaystyle = \frac{n ( n + 1 )}{6} \times (가) =n(n+1)(n+2)3\displaystyle = \frac{n ( n + 1 ) ( n + 2 )}{3}

위의 과정에서 (가)에 알맞은 식을 f(n)f ( n )이라 할 때, f(4)f ( 4 )의 값을 구하시오. [2점]

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12

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해설

n(n+1)(2n+1)6+n(n+1)2=n(n+1)6{(2n+1)+3}\displaystyle \frac{n ( n + 1 ) ( 2 n + 1 )}{6} + \frac{n ( n + 1 )}{2} = \frac{n ( n + 1 )}{6} \left\{ ( 2 n + 1 ) + 3 \right\} =n(n+1)6(2n+4)=n(n+1)(n+2)3\displaystyle = \frac{n ( n + 1 )}{6} ( 2 n + 4 ) = \frac{n ( n + 1 ) ( n + 2 )}{3} 이므로 f(n)=2n+4f ( n ) = 2 n + 4 따라서 f(4)=12f ( 4 ) = 12

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