다음은 공차가 1보다 크고 a3+a5=2인 등차수열 {an}에 대하여 ∑k=15(ak2−5∣ak∣)의 값이 최소가 되도록 하는 수열 {an}의 공차를 구하는 과정이다.
a3+a5=2에서 a4=(가)
등차수열 {an}의 공차를 d라 하고 ∑k=15ak2과 ∑k=15∣ak∣를 각각 d에 대한 식으로 나타내면
k=1∑5ak2=15d2−10d+5 k=1∑5∣ak∣=(나) 따라서 ∑k=15(ak2−5∣ak∣)의 값이 최소가 되도록 하는 수열 {an}의 공차는 (다)이다.
위의 (가), (다)에 알맞은 수를 각각 p, q라 하고, (나)에 알맞은 식을 f(d)라 할 때, f(p+2q)의 값은? [4점]