수리논술, 배움에서 논증의 완성까지.

자연계열 1번

문제

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해설강의 준비중
10 · (1-1)

Comment. 두 번째 항을 구할 때의 기준은 3이 아니라 2이다. 즉 k2\displaystyle k\ge2이면 a2=k\displaystyle a_2=k, k<2\displaystyle k<2이면 a2=4k\displaystyle a_2=4-k이다. 중간 후보 a2=1\displaystyle a_2=1은 실제로 불가능하며, 가능한 후보만 확인해도 최종 답 k=1,1,3,5\displaystyle k=-1,1,3,5는 그대로이다. 원문은 수록 원칙에 따라 그대로 실었다.

(1-1) 주어진 점화식으로부터 역으로 추적해 보면 다음을 얻는다.5=a5={a4(a45)10a4(a4<5)a4=55=a4={a3(a34)8a3(a3<4)a3=5,35,3=a3={a2(a23)6a2(a2<3)a2=5,1,35,1,3=a2={k(k3)4k(k<3)k=5,1,3,1\displaystyle \begin{aligned}5=a_5&=\begin{cases}a_4&(a_4\ge5)\\10-a_4&(a_4<5)\end{cases}\Rightarrow a_4=5\\5=a_4&=\begin{cases}a_3&(a_3\ge4)\\8-a_3&(a_3<4)\end{cases}\Rightarrow a_3=5,3\\5,3=a_3&=\begin{cases}a_2&(a_2\ge3)\\6-a_2&(a_2<3)\end{cases}\Rightarrow a_2=5,1,3\\5,1,3=a_2&=\begin{cases}k&(k\ge3)\\4-k&(k<3)\end{cases}\Rightarrow k=5,-1,3,1\end{aligned}따라서 구하는 k\displaystyle k의 값은 k=1,1,3,5\displaystyle k=-1,1,3,5이다.

15 · (1-2)

(1-2) 주어진 점화식으로부터a1=k, a2={k(k2)4k(k<2), a3={a2(a23)6a2(a2<3)={k(k3)6k(2k<3)2+k(1k<2)4k(k<1)\displaystyle a_1=k,\ a_2=\begin{cases}k&(k\ge2)\\4-k&(k<2)\end{cases},\ a_3=\begin{cases}a_2&(a_2\ge3)\\6-a_2&(a_2<3)\end{cases}=\begin{cases}k&(k\ge3)\\6-k&(2\le k<3)\\2+k&(1\le k<2)\\4-k&(k<1)\end{cases}을 얻고 이를 그림으로 표시하면 다음과 같다.

초항 k에 따른 첫 세 항의 그래프

위 세 그림을 더하면 다음과 같은 그림을 얻는다.

첫 세 항의 합과 높이 10인 직선의 교점

따라서 구하는 k\displaystyle k의 범위는 2k103\displaystyle -2\le k\le\frac{10}3이다.

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