수학도장
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Q2026년 3월 고3 학력평가 공통 12번공식 등록 문항 — 모더 검수를 통과한 문제로, 풀이 결과가 레이팅에 반영됩니다
실버 V
출제자수수학도장5·새싹 V

12. a1=3,  a2=10a_1=3,\;a_2=10a1​=3,a2​=10인 수열 {an}\{a_n\}{an​}과 모든 항이 양수인 등비수열 {bn}\{b_n\}{bn​}이 모든 자연수 nnn에 대하여 ∑k=1nakbk+1=n2+n\sum_{k=1}^n\frac{a_k}{b_k+1}=n^2+n∑k=1n​bk​+1ak​​=n2+n을 만족시킨다. 다음은 ∑n=15ann\sum_{n=1}^5\frac{a_n}{n}∑n=15​nan​​의 값을 구하는 과정이다.

n=1n=1n=1일 때, a1b1+1=2\frac{a_1}{b_1+1}=2b1​+1a1​​=2에서 b1=12b_1=\frac12b1​=21​이다.

222 이상의 모든 자연수 nnn에 대하여 anbn+1=∑k=1nakbk+1−∑k=1n−1akbk+1\frac{a_n}{b_n+1}=\sum_{k=1}^n\frac{a_k}{b_k+1}-\sum_{k=1}^{n-1}\frac{a_k}{b_k+1}bn​+1an​​=∑k=1n​bk​+1ak​​−∑k=1n−1​bk​+1ak​​이므로 anbn+1= (가) ×n  ⋯⋯㉠\frac{a_n}{b_n+1}=\boxed{\,\text{(가)}\,}\times n\;\cdots\cdots\text{㉠}bn​+1an​​=(가)​×n⋯⋯㉠이다.

n=1n=1n=1일 때도 ㉠이 성립하므로 모든 자연수 nnn에 대하여 ann= (가) ×(bn+1)  ⋯⋯㉡\frac{a_n}{n}=\boxed{\,\text{(가)}\,}\times(b_n+1)\;\cdots\cdots\text{㉡}nan​​=(가)​×(bn​+1)⋯⋯㉡이다.

그러므로 등비수열 {bn}\{b_n\}{bn​}의 공비는  (나) \boxed{\,\text{(나)}\,}(나)​이다.

따라서 ㉡에 의하여 ∑n=15ann= (다) \sum_{n=1}^5\frac{a_n}{n}=\boxed{\,\text{(다)}\,}∑n=15​nan​​=(다)​이다.

위의 (가), (나), (다)에 알맞은 수를 각각 p,q,rp,q,rp,q,r이라 할 때, p+q+rp+q+rp+q+r의 값은? [4점]

정답률 –풀이 수 –정답 시 +6 Rating
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