대수수열의 합수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

수직 직선 교점

문제

한 평면 위에 다음과 같은 규칙으로 직선들을 차례로 그려 나간다.

[11단계] : 직선을 11개 그린다. [22단계] : [11단계]에서 그린 직선과 수직인 직선을 22개 그린다. [33단계] : [22단계]에서 그린 직선과 수직인 직선을 33개 그린다. \vdots [nn단계] : [(n1)( n - 1 )단계]에서 그린 직선과 수직인 직선을 nn개 그린다. (n=2,3,4,n = 2 , 3 , 4 , \cdots)

\cdots
[11단계][22단계][33단계]

[11단계]부터 [nn단계]까지 그린 직선들의 모든 교점의 개수를 ana _{n} (n=2,3,4,n = 2 , 3 , 4 , \cdots)이라 하자. 예를 들어, a2=2a _{2} = 2, a3=8a _{3} = 8이다. a15a14a _{15} - a _{14}의 값을 구하시오. (단, 모든 직선은 서로 겹치지 않도록 그린다.) [4점]

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840840

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해설

[출제의도] 주어진 규칙성을 활용하여 직선들의 교점의 개수를 추론할 수 있는가를 묻는 문제이다. 구하는 a15a14a _{15} - a _{14}의 값은 22단계, 44단계, 66단계, …, 1414단계에서 그린 직선의 총 개수와 1515단계에서 그린 직선의 개수의 곱과 같다. ∴ a15a14=15×(2+4+6++14)=840a _{15} - a _{14} = 15 \times ( 2 + 4 + 6 + \cdots + 14 ) = 840

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