대수수열의 합수능 기출심화 문제 (4점 중반 이후, 킬러 직전)

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문제

p2p \geq 2인 자연수 pp에 대하여 수열 {an}\left\{ a _{n} \right\}이 다음 세 조건을 만족시킨다.

(가) a1=0a _{1} = 0 (나) ak+1=ak+1a _{k+1} = a _{k} + 1(1kp11 \leq k \leq p - 1) (다) ak+p=aka _{k+p} = a _{k}(k=1,2,3,k = 1 , 2 , 3 , \cdots)

<보기>에서 옳은 것을 모두 고른 것은? [4점]

[ 보 기 ]
ㄱ. a2k=2aka _{2k} = 2 a _{k} ㄴ. a1+a2++ap=p(p1)2\displaystyle a _{1} + a _{2} + \cdots + a _{p} = \frac{p ( p - 1 )}{2} ㄷ. ap+a2p++akp=k(p1)a _{p} + a _{2 p} + \cdots + a _{kp} = k ( p - 1 )

ㄴ, ㄷㄱ, ㄴ, ㄷ

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해설

ㄱ. (반례) p=2p = 2이면 a2=a1+1=12a1a _{2} = a _{1} + 1 = 1 \neq 2 a _{1}=0= 0 (거짓) ㄴ. (가), (나)에서 a1=0a _{1} = 0, a2=a1+1=1a _{2} = a _{1} + 1 = 1 a3=a2+1=2a _{3} = a _{2} + 1 = 2 \cdots ap=ap1+1=p1a _{p} = a _{p-1} + 1 = p - 1 a1+a2++ap\therefore a _{1} + a _{2} + \cdots + a _{p}=0+1+2++(p1)=p(p1)2\displaystyle = 0 + 1 + 2 + \cdots + ( p - 1 ) = \frac{p ( p - 1 )}{2} (참) ㄷ. (다)에 k=pk = p를 대입하면 ap+p=a2p=apa _{p+p} = a _{2p} = a _{p}=p1= p - 1, a2p+p=a3p=a2p=apa _{2p+p} = a _{3p} = a _{2p} = a _{p}=p1= p - 1, \cdots akp=apa _{kp} = a _{p}=p1= p - 1 ap+a2p++akp=k(p1)\therefore a _{p} + a _{2 p} + \cdots + a _{kp} = k ( p - 1 )=k(p1)= k ( p - 1 ) (참) 이상에서 옳은 것은 ㄴ, ㄷ이다. [참고] p=5p = 5일 때 수열 {ana _{n}}은 다음과 같다. 0,1,2,3,4,0,1,2,3,4,0,0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 0 , \cdots

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