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등차수열과 등비수열 등차수열

문서에서 1등차수열 (페이지 81-103)

1. 등차수열

1. [정답] ⑤ [풀이]

등차수열

의 공차를 라 하면

  이므로       에서   

∴         

2. [정답] 

[출제의도] 등차중항 이해하기

는 와 의 등차중항이므로

     

∴  

3. [정답] 

[풀이]

      ⋯⋯ ㉠

      ⋯⋯ ㉡

㉡-㉠을 하면    ∴      

∴           

4. [정답] ③ [풀이]

[출제의도] 등차수열의 성질을 이해하고 주어진 항의 값을 구한다.

      ( ,  : 공차)에서

     ,      이므로 위의 두 식을 연립하면   

  이고   이므로

   

  ×    ×   

[다른풀이1]

  이므로      ,    

       ×     

 ,  

  

[다른풀이2]

는 제 항이고, 은 제 항이다.

또, 은 제 항이고, 은 제 항이다.

      이므로     따라서       

5. [정답] ④ [풀이]

등차수열

의 공차를  라 하면

        

∴   

∴            ×     

6. [정답] ①

[출제의도] 등차수열의 성질을 이용하여 관련 문항을 해결할 수 있다.

등차수열의 첫째항을   공차를  라 하면

            이므로

      

따라서       에서

  

7. [정답] ③ [풀이]

[출제의도] 등차수열에서 두 항의 차를 구할 수 있는가?

등차수열

의 공차를  라 하면

  

∴   

  ×   

8. [정답]  [풀이]

[출제의도] 등차수열의 공차를 구할 수 있는가?

등차수열

의 공차를  라 하면

    

∴   

9. [정답] ② [풀이]

[출제의도] 등차수열 계산하기

등차수열

의 첫째항을 , 공차를 라 하면

    

      

  

       

∴   

10. [정답] 

[풀이]

수열

의 첫째항을 라 하면        

      에서    따라서    

11. [정답] 

[풀이]

   이므로   

∴  

[다른풀이1]

공차를  라 하면

  에서    

∴   

∴  

[다른풀이2]

   이므로  

∴  

 ,  이므로 공차는 이다.

∴  

     ∴   

∴        ×   

13. [정답] 

[풀이]

[출제의도] 등차수열 계산하기

    

      ·  

14. [정답] 

[풀이]

[출제의도] 등차수열의 일반항을 구할 수 있는가?

주어진 등차수열의 공차를  라 하면

    

     

따라서 위의 두 식을 연립하면

    

∴         

15. [정답] ⑤ [풀이]

[출제의도] 등차수열 이해하기

등차수열

의 첫째항을 , 공차를 라 하면

      ⋯⋯ ㉠

               ⋯⋯ ㉡

㉠, ㉡에서

  ,   

따라서     ×   

16. [정답] ④ [풀이]

[출제의도] 등차수열의 성질을 이용하여 관련 문항을 해결할 수 있다.

등차수열의 공차를  라 하면

    이므로    따라서         

17. [정답] 14 [풀이]

[출제의도] 등차수열의 성질을 이용하여 주어진 항의 값을 계산한다.

등차수열

의 첫째항을 , 공차를  라 하면 일반항 

     이므로

        

   

  

         ,     따라서    

     ×   

18. [정답] 

[풀이]

등차수열 의 첫째항을 , 공차를 라고 하면

          

∴      

∴          

19. [정답] ② [풀이]

  에서

       ∴   

㉠에 대입하면    이다.

∴        ×   

20. [정답] 

[풀이]

     ∴    따라서        ·  

21. [정답] ④ [풀이]

[출제의도] 계산 능력 – 수열

개의 실수 , , , , 가 이 순서대로 등차수열을 이루므로

        

∴   

22. [정답] ④ [풀이]

[출제의도] 등차수열의 항 구하기

    

        

      ∴  

23. [정답] 

[풀이]

[출제의도] 수열 - 등차수열 등차수열

의 첫째항이  이므로

      

    에서  

       이므로   

∴    

24. [정답] 

[풀이]

[출제의도] 등차수열의 성질을 이해한다.

     ⋅    에서

 ,  이므로    

25. [정답] 

[풀이]

            

∴            

26. [정답] 

[풀이]

[출제의도] 등차수열 이해하기 수열

의 공차를  라 하면

 

 

 

        에서    따라서     

27. [정답] 15 [풀이]

등차수열

의 공차를  라고 하면

    에서   

∴       ⋅  

28. [정답] 

[풀이]

  ,  이므로     

∴  

29. [정답] ③ [풀이]

[출제의도] 등차수열의 항의 값을 구할 수 있는가?

등차수열

의 첫째항을 , 공차를  라 하면

    에서   

       에서

    이므로   

따라서         ×   

30. [정답] ③ [풀이]

  는 이 순서로 등차수열을 이루므로

 

 

 

∴   

이 때, 공차를 라 하면   이므로

     ∴   

∴         

31. [정답] ① [풀이]

[출제의도] 등차수열의 일반항을 구할 수 있는가?

수열 의 공차를 d라 하면  에서

      

∴   

     

32. [정답] 

[풀이]

[출제의도] 이해 능력 – 수열 등차수열의 공차를 라 하면

          

   

 

    에서   

        

∴  

∴        

33. [정답] 

[풀이]

[출제의도] 수열의 성질을 이해하여 값을 구한다.

 

 

 ,  

 

 

공차를  라 하면     에서   

따라서     

34. [정답] ⑤

∴            

35. [정답] 

[풀이]

[출제의도] 등차수열 이해하기

등차수열

의 첫째항을 , 공차를 라 하자.

       

       

∴   ,   

따라서        

36. [정답] 

[풀이]

[출제의도] 등차수열의 성질을 이용하여 식의 값을 계산할 수 있는가 를 묻는 문제이다.

수열

의 첫째항을 , 공차를  라 하면

          ∴  

∴      

37. [정답] 

[풀이]

등차수열

의 공차가 이므로

     ⋅   ⋅

    

따라서  에서  이므로

    ⋅   

 ⋅    

[다른풀이]

{}이 등차수열이므로   

∴   

×   

∴            

38. [정답]  [풀이]

[출제의도] 등차수열의 공차를 구할 수 있는가?

공차를  라 하면

   ,    ,    

이므로

         

      

∴   

39. [정답] 

[풀이]

등차수열

의 첫째항을 , 공차를  라 하면

            

∴      ⋯⋯ ㉠

      ⋯⋯ ㉡

㉠과 ㉡을 연립하면   ,   

따라서 수열

의 공차는 이다.

40. [정답] ② [풀이]

         

∴  

41. [정답] ① [풀이]

[출제의도] 등차수열의 뜻을 이해하고 이를 이용하여 문제를 해결할 수 있는가

등차수열의 첫째항을 , 공차를   라 하면 조건 (가)에서

      

    ··· ㉠

조건 (나)에서

 이므로   

㉠을 대입하면   이므로    따라서        

42. [정답] 

[풀이]

[출제의도] 등차수열 이해하기

수열

은 공차가  인 등차수열이므로       주어진 조건에 의하여

       

    

 

따라서      

43. [정답] ⑤ [풀이]

[출제의도] 등차수열의 일반항을 이해하고 이를 활용할 수 있는가를 묻는 문제이다.

 , 공차를  라 하면

    ,    ∴  

∴       

44. [정답] ④ [풀이]

수열

이 등차수열이므로 은 , 의 등차중항이다.

  

∴      

∴  

45. [정답] 

[풀이]

[출제의도] 등차수열의 일반항을 구할 수 있는지 묻는 문제이다.

            

           

에서   

∴            

46. [정답] ⑤ [풀이]

[출제의도] 등차수열의 일반항 이해하기

등차수열

의 공차를 라 하면 이 수열의 일반항

     

  에서      이므로   

∴    

     이므로   

 

따라서 자연수 의 최솟값은 

47. [정답] 

          에서   

   ×   에서   

따라서           

  ×      이고

  ×     이므로

이 최소가 되는 자연수  의 값은 이다.

48. [정답] 

[풀이]

[출제의도] 등차수열의 일반항 이해하기 수열

의 첫째항을 라 하면

    ×          ×    

          이므로    

      ∴   

따라서 의 최솟값은 

49. [정답] 

[풀이]

[출제의도] 등차수열의 일반항을 구할 수 있는가를 묻는 문제이다.

등차수열

의 첫째항을 , 공차를  라 하면

  에서   

 에서    ∴      

     에서  의 최댓값은 이다.

50. [정답] ⑤ [풀이]

공차가 인 등차수열

의 일반항 

    이고,

      에서   이므로

     

    ,    …… ㉠

∴  

     

 

  

  (∵ ㉠)

 



 



51. [정답] 

[풀이]

   가 등차수열이므로

  에서     …① (∵ 등차중항)

  에서     … ② (∵ 등차중항)

     … ③

①, ②, ③을 연립하면         

∴       

52. [정답] ① [풀이]

[출제의도] 등차수열의 성질을 이용하여 여러 가지 수열의 합을 계산 할 수 있는가를 묻는 문제이다.

(준식)  



  



⋯  



 

   

     

53. [정답] ⑤ [풀이]

[출제의도] 등차수열의 일반항을 이해하고 있는가를 묻는 문제이다.

             (참) ㄷ.  ,  ,  , … 이므로

수열 {}은 공차가   인 등차수열이다. (참)

54. [정답] ③ [풀이]

    ⋯  

 ⋯

의 공차를 라 하면

×    

×     

×  

∴ × × ×⋯×     ⋯ 

  

  이므로   

55. [정답] ① [풀이]

[출제의도] 등차수열의 성질 이해하기

     이므로

        이다.

         ∴   

수열

의 공차를 라 하면

 

 

 

   

  

 

    

이므로 공차는  

이다.

56. [정답] ④ [풀이]

[출제의도] 등차수열과 로그의 성질을 이해하여 미지수의 값을 구한 다.

log, log , log 는 이 순서대로 등차수열을 이루므로 log  

 log  log

  log

 log

    ,   따라서   

57. [정답] ① [풀이]

[출제의도] 등차수열 이해하기 두 점 A, B 의 좌표는 각각 , 

세 수    이 이 순서대로 등차수열을 이루므로

   ,    따라서   

58. [정답] ⑤ [풀이]

[출제의도] 등차수열 이해하기

는  과  의 등차중항이므로

  

[풀이]

[출제의도] 등차수열의 성질을 이해하여 주어진 식의 값을 구한다.

 , 등차수열

의 공차를  라 하자.

,  ,  이 순서대로 등차수열을 이루므로

     

  

        이므로   



   

  

 

 

60. [정답] 

[풀이]

[출제의도] 이해 능력 – 수열

, ,  가 이 순서대로 등차수열을 이루므로

      에서    ··· ㉠ 근과 계수의 관계에 의하여

    ,   

  에 ㉠을 대입하면

 

∴  ± ,  ±  (∵ ㉠) 그런데      이므로

  ,   

∴      

61. [정답] ② [풀이]

[출제의도] 직각삼각형의 세 변이 등차수열을 이룰 조건을 구할 수 있는지를 묻는 문제이다.

세 변을     , ,    로 놓으면 피타고라스의 정리에서       

   ,      

∴   (∵    )

      ,      

(삼각형의 넓이) 

×  ×   

62. [정답] ④ [풀이]

다섯 사람의 몫을 각각       라고 하면

                    

∴  

        

          

    

   

      

  

  이므로   

∴      ․   

63. [정답] 

[풀이]

[출제의도] 등차수열의 일반항과 합을 이용하여 도형 문제를 해결할 수 있는가를 묻는 문제이다.

개의 부채꼴의 넓이를 작은 것부터 차례로

            (   )라 하면

개의 부채꼴의 넓이의 합은 원의 넓이이므로

   ∴   

또, 주어진 조건으로부터

      에서   

 



[출제의도] 등차수열을 활용하여 문제 해결하기 함수   의 그래프는 축 대칭이므로

  

이 등차수열의 공차는   이므로

   

 

는 곡선      위의 점이므로

     ⋯⋯㉠

 

는 곡선     위의 점이므로

       ⋯⋯㉡

㉠, ㉡에서   

따라서   



65. [정답] ⑤

[출제의도] 등차수열의 합 이해하기

등차수열

의 첫째항부터 제항까지의 합을 이라 할 때,

 

 ×  ×     × 

 

66. [정답] ① [풀이]

[출제의도] 등차수열의 일반항, 합과 일반항 상이의 관계를 이용하여 공차를 구할 수 있는가?

          

  

       

   



 

   

  

    

∴   

67. [정답] ① [풀이]

수열

은 등차수열이므로 공차를 라 하면

    

    

따라서 첫째항부터 제 10항까지의 합을 이라고 하면

     × 

 

68. [정답] ⑤ [풀이]

   ⋅  

   ⋅  

  



 

 

 

  

 

69. [정답] 

[풀이]

 

     ⋅

 에서

       ∴   

70. [정답] ④ [풀이]

    

71. [정답] 42 [풀이]

공차를  라 놓으면

       

  



 

  ×        

 

    

∴   

∴        ×   

72. [정답] 

[풀이]

[출제의도] 등차수열의 합을 이해하고 있는가를 묻는 문제이다.

이 등차수열이므로

  



  



 

 

 

 

 

    

 

∴   

73. [정답] ①

[출제의도] 조건을 만족시키는 등차수열의 첫째항과 공차를 구할 수 있는가?

등차수열

의 첫째항을 , 공차를 라 하자.



 

 이므로  에서

     ⋯⋯㉠ 또,

  



 

×

 

   

이므로   

에서

    

⋯⋯㉡

㉠, ㉡을 연립하여

  ,   

이므로

   

    × 

 

74. [정답] 

[풀이]

등차수열

의 첫째항을  공차를 라 하면

      

     

이므로

  

  ⋯ 

 

 

 

      

   

  ×   

75. [정답] ②

은 등차수열이고 공차를     라 하면

   ,    

근과 계수의 관계에 의해

        

    

 

      

  ×   

  × 

 

[다른풀이]

  이므로   ,   

∴  ×   

76. [정답] 270 [풀이]

이 등차수열이므로

    을 변형하면,

     ⇒     이고

  



 

   ⋅  

77. [정답] 110 [풀이]

[출제의도] 등차수열 이해하기 등차수열이므로  × 

        

그러므로   

등차수열

은 첫째항이 이고 공차가 이므로

  



 

 ×    × 

 

78. [정답] ④ [풀이]

[출제의도] 등차수열의 성질을 이해하여 그 합을 구할 수 있는가를 묻는 문제이다.

   에서

                  

  ,   ∴

  



  



  

79. [정답] 

[풀이]

[출제의도] 이해력 – 수열

등차수열의 초항을  , 공차를  라 하면

           ∴   

 이므로



  

   

      

  

∴   

따라서

 

 ×     × 

 

[다른풀이]

수열

의 공차를 라 하면

    

∴   

 에서   따라서    에서  

∴     

80. [정답] 

[풀이]

    

  

  

에서 ⋅ 

   

⋅

∴  

  

∴  

81. [정답] ② [풀이]

공차를  라 두면

      ∴   이므로

   이고, ≥ 에서  ≤  이다.

    ⋯ 

 

  

  



 

  

    

  



   

  ×

  × 

 ×  

  × 

 ×  

 

82. [정답] 

[풀이]

[출제의도] 수열의 합 구하기

    

     이므로       이다.

         ⋯   

    ⋯     

 

 ⋅           

 

83. [정답] ① [풀이]

[출제의도] 등차수열의 일반항을 이해하고 등차수열의 합이 최대가 되는 항을 구한다.

등차수열

의 첫째항을 , 공차를  라 하면

     

     

   이므로    ,   

따라서           

수열

의 첫째항부터 제항까지의 합이 최대가 되도록 하는 자연수

은       을 만족시켜야 하므로   



따라서 구하는 자연수  의 값은 이다.

[다른풀이]

등차수열

의 첫째항을 , 공차를  라 하면

   ,   

이므로

 

     

  

 



  

  



 





[출제의도] 등차수열 합의 최솟값 구하기 수열

에서 첫째항을 , 공차를 라 하면

     ,      이고

  ,    이므로     이다.

∴     

  ⋯  

   따라서 최소가 되는 자연수 은 이다.

85. [정답] 

[풀이]

[출제의도] 등차수열의 합에 대한 성질을 이용하여 조건에 맞는 자연 수를 추측한다.

수열

의 공차를 라 하면

    

이므로

  

  

(ⅰ) 

  

 

  

일 때

   

이때 조건 이 성립한다.

(ⅱ) 

  

  

  

일 때

   



이때 조건이 성립하지 않는다.

따라서 

  

이다.

 

  

라 하면 함수   의 그래프는 다음과 같다.

위 그래프에서   이므로  

그러므로  ⋯  ,

따라서   을 만족시키는 의 값은 , , , ⋯, 이다.

그러므로 최솟값과 최댓값의 합은

    

86. [정답] 

[풀이]

[출제의도] 등차수열의 합과 이차함수의 성질을 이용하여 문제를 해 결한다.

수열

의 공차를  ( 는 정수)라 하자.

, 이 성립하므로

 ,  

     에서

   



     에서

   



 

∴ 

     

 

 

이때   

 

라 하면 함수   의 그래프는 다음과 같다.

  

 이므로

은    또는 일 때 최솟값을 갖는다.

  ×   × 

 

 

 ×   × 

 

따라서  을 만족시키는  은

  , , , ⋯, 

이므로 구하는  의 최댓값은 이다.

87. [정답] 13 [풀이]

[출제의도] 등차수열의 합을 구하는 방법을 이해하고 있는가를 묻는 문제이다.

(가)와 (나)에서

    ,           

이므로

              

    ∴   

한편,  

 

 이므로 

 

∴   

88. [정답] 

[풀이]

[출제의도] 등차수열을 활용하여 문제 해결하기

등차수열

의 공차를  라 하면 일반항은      

  이므로

  



   × 

 × 

   

  이므로     따라서

  



  



    

89. [정답] ③ [풀이]

[출제의도] 등차수열의 일반항과 합의 성질을 이용하여 문제를 해결 한다.

   에

  ,  ,  , ⋯ ,  을 대입하면

   

   

    변끼리 더하면

  ⋯        ⋯    

  

 × 

 

   

에서

 

  

 

90. [정답] ② [풀이]

[출제의도] 등차수열의 합의 성질을 이용하여 수열의 항을 추론한다.

수열

은 첫째항이  이고 공차가   인 등차수열이므로

      ( ≥ ) 이때

  ⋯   

 

              

 

        

 

    이므로

      

      



이를 만족하는 자연수 ,  이 존재하기 위해서는 가  의 약수이어야 한다.

  ×  × 이므로 의 개수는  ×  ×   

[다른풀이]

등차수열의 연속된 개의 항의 합이  이기 위한 수열의 조건은 다 음과 같다.

ⅰ)  이 홀수일 때

⋯      ⋯

이때  는  의 양의 약수가 되어야 하므로

         

ⅱ)  이 짝수일 때

⋯ 

  

 ⋯

이때      

에서

  

 



은 자연수이므로

     

ⅰ), ⅱ)에서 구하는  의 개수는  이다.

91. [정답] 

[풀이]

첫째항이  이고 공차가   인 등차수열

의 첫째항부터 제  항까지 의 합 

 

    

     

모든 자연수  에 대하여  이므로

      

     

  

    ⋯ ㉠ 이때    이므로

  

≥ 

 × 

    

(단, 등호는    일 때 성립)

따라서 모든 자연수  에 대하여 ㉠이 성립하려면    이어야 하므 로 자연수  의 최댓값은  이다.

[다른풀이]

           에서 모든 자연수  에 대하여  이므로

      

 

  

  

 

  

이때  는 자연수이므로  이 최소가 되게 하는  은 

, 

   ,



   , 

  

중의 하나이다. 따라서 모든 자연수  에 대하여

   이 성립하려면 네 부등식

  , 

  

  ,

  

  , 

  

  

이 모두 성립해야 한다.

  × 

 

  

  에서

    ⋯ ㉠

  

  × 

  

     에서

    ⋯ ㉡

  

  

  

  에서

    ⋯ ㉢

  

  × 

  

  

  에서

    ⋯ ㉣

㉠, ㉡, ㉢, ㉣이 모두 성립하려면  이어야 한다.

∴   

따라서 자연수  의 최댓값은  이다.

92. [정답] ③ [풀이]

수열

이 공차가 인 등차수열이므로   이다.

따라서 주어진 부등식에서

 ≥ 

   

이므로  

  

이다.

ㄱ.  

  (참)

ㄴ.  

       

   

이므로 수열

은 공차가 인 등차수열이다. (거짓) ㄷ.

  



  



  

  × 

 × 

   (참) 따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄷ

93. [정답] 

[풀이]

[출제의도] 주어진 조건을 이용하여 수열의 합 구하는 문제를 해결한 다.

(가)에서    ≤       

    일 때    ≤    그런데

  



  



    ≤

  



    

(나)에서

  



 이므로

      (    …  )

  ≥ 이므로        따라서

  



  



    

  



    

94. [정답] 196 [풀이]

[출제의도] 수열

문서에서 1등차수열 (페이지 81-103)

관련 문서