다음은 0과 1 사이의 분수를 단계적으로 나타내는 규칙이다.
[1단계]: 10과 11을 쓴다.
[2단계]: 10과 11을 쓴 다음, 그 사이에 1+10+1(=21)을 써 넣는다.
[n+1단계]: [n단계]에 있는 분수를 그대로 쓴 다음, 이웃한 두 분수 ab, cd 사이에는 a+cb+d를 써 넣는다.
(n=1,2,3,⋯)
다음은 위의 규칙에 따라 나타낸 분수의 일부이다.
[1단계] 1011
[2단계] 102111
[3단계] 1031213211
[4단계] 104131522153324311
⋮⋮ [n단계]에서 나타나는 모든 분수의 합을 an이라 할 때, an>1000을 만족시키는 자연수 n의 최솟값은? [4점]