공통수학1다항식의 연산AI발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

연속한 네 자연수의 곱에 1을 더한 수의 증명

문제

다음은 자연수 nn에 대하여 n(n+1)(n+2)(n+3)+1n ( n + 1 ) ( n + 2 ) ( n + 3 ) + 1이 어떤 자연수의 제곱임을 보이는 과정이다.

n(n+1)(n+2)(n+3)+1n ( n + 1 ) ( n + 2 ) ( n + 3 ) + 1 ={n(n+3)}{(n+1)(n+2)}+1= \left\{ n ( n + 3 ) \right\} \left\{ ( n + 1 ) ( n + 2 ) \right\} + 1 =(n2+3n)(= ( n ^{2} + 3 n ) ( (가) )+1) + 1 n2+3n=Xn ^{2} + 3 n = X라 하면 X(X+2)+1=X2+2X+1=(X+1)2X ( X + 2 ) + 1 = X ^{2} + 2 X + 1 = ( X + 1 ) ^{2} 따라서 n(n+1)(n+2)(n+3)+1=(n ( n + 1 ) ( n + 2 ) ( n + 3 ) + 1 = ( (나) )2) ^{2}

위의 과정에서 (가), (나)에 알맞은 식을 각각 f(n)f ( n ), g(n)g ( n )이라 할 때, f(1)+g(3)f ( 1 ) + g ( 3 )의 값을 구하시오. [4점]

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25

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해설

(n+1)(n+2)=n2+3n+2( n + 1 ) ( n + 2 ) = n ^{2} + 3 n + 2이므로 f(n)=n2+3n+2f ( n ) = n ^{2} + 3 n + 2 X=n2+3nX = n ^{2} + 3 n이므로 (X+1)2=(n2+3n+1)2( X + 1 ) ^{2} = ( n ^{2} + 3 n + 1 ) ^{2}, 즉 g(n)=n2+3n+1g ( n ) = n ^{2} + 3 n + 1 f(1)=1+3+2=6f ( 1 ) = 1 + 3 + 2 = 6, g(3)=9+9+1=19g ( 3 ) = 9 + 9 + 1 = 19 따라서 f(1)+g(3)=25f ( 1 ) + g ( 3 ) = 25

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