수학도장
문제문제집커뮤니티랭킹
문제문제집커뮤니티랭킹
문제 목록
Q2021년 10월 고3 학력평가 공통 14번공식 등록 문항 — 모더 검수를 통과한 문제로, 풀이 결과가 레이팅에 반영됩니다
골드 III
출제자수수학도장5·새싹 V

14. 모든 자연수 nnn에 대하여 직선 l:x−2y+5=0l:x-2y+\sqrt5=0l:x−2y+5​=0 위의 점 PnP_nPn​과 xxx축 위의 점 QnQ_nQn​이 다음 조건을 만족시킨다.

• 직선 PnQnP_nQ_nPn​Qn​과 직선 lll이 서로 수직이다.

• PnQn‾=PnPn+1‾\overline{P_nQ_n}=\overline{P_nP_{n+1}}Pn​Qn​​=Pn​Pn+1​​이고 점 Pn+1P_{n+1}Pn+1​의 xxx좌표는 점 PnP_nPn​의 xxx좌표보다 크다.

다음은 점 P1P_1P1​이 원 x2+y2=1x^2+y^2=1x2+y2=1과 직선 lll의 접점일 때, 222 이상의 모든 자연수 nnn에 대하여 삼각형 OQnPnOQ_nP_nOQn​Pn​의 넓이를 구하는 과정이다. (단, OOO는 원점이다.)

점 P와 Q의 정사각형 반복 구성

자연수 nnn에 대하여 점 QnQ_nQn​을 지나고 직선 lll과 평행한 직선이 선분 Pn+1Qn+1P_{n+1}Q_{n+1}Pn+1​Qn+1​과 만나는 점을 Rn+1R_{n+1}Rn+1​이라 하면 사각형 PnQnRn+1Pn+1P_nQ_nR_{n+1}P_{n+1}Pn​Qn​Rn+1​Pn+1​은 정사각형이다.

직선 lll의 기울기가 12\frac1221​이므로 Rn+1Qn+1‾= (가) ×PnPn+1‾\overline{R_{n+1}Q_{n+1}}=\boxed{\,\text{(가)}\,}\times\overline{P_nP_{n+1}}Rn+1​Qn+1​​=(가)​×Pn​Pn+1​​이고 Pn+1Qn+1‾=(1+ (가) )×PnQn‾\overline{P_{n+1}Q_{n+1}}=(1+\boxed{\,\text{(가)}\,})\times\overline{P_nQ_n}Pn+1​Qn+1​​=(1+(가)​)×Pn​Qn​​이다. 이때 P1Q1‾=1\overline{P_1Q_1}=1P1​Q1​​=1이므로 PnQn‾= (나) \overline{P_nQ_n}=\boxed{\,\text{(나)}\,}Pn​Qn​​=(나)​이다.

그러므로 222 이상의 자연수 nnn에 대하여 P1Pn‾=∑k=1n−1PkPk+1‾= (다) \overline{P_1P_n}=\sum_{k=1}^{n-1}\overline{P_kP_{k+1}}=\boxed{\,\text{(다)}\,}P1​Pn​​=∑k=1n−1​Pk​Pk+1​​=(다)​이다. 따라서 삼각형 OQnPnOQ_nP_nOQn​Pn​의 넓이는 12×PnQn‾×P1Pn‾=12× (나) ×( (다) )\frac12\times\overline{P_nQ_n}\times\overline{P_1P_n}=\frac12\times\boxed{\,\text{(나)}\,}\times(\boxed{\,\text{(다)}\,})21​×Pn​Qn​​×P1​Pn​​=21​×(나)​×((다)​)이다.

위의 (가)에 알맞은 수를 ppp, (나)와 (다)에 알맞은 식을 각각 f(n),g(n)f(n),g(n)f(n),g(n)이라 할 때, f(6p)+g(8p)f(6p)+g(8p)f(6p)+g(8p)의 값은? [4점]

#수열의 합과 점화식#4점#10월 학력평가#2021년
정답률 –풀이 수 –정답 시 +13 Rating
댓글 0
댓글을 불러오는 중…
댓글을 작성하려면 로그인하세요