[출처: 미래엔 대수 Ⅲ-3. 수학적 귀납법 (DB: ALG_Ch03_03) PDF p.11 수학적 귀납법 변형 | 성취기준: 12대수03-05, 12대수03-06]
수열 \(\{a_n\}\)이 \(a_1 = 4\)이고, 모든 자연수 \(n\)에 대하여 귀납적 정의 \(a_{n+1} = 3a_n - 4\)를 만족시킬 때, 다음을 구하시오.
[5-1] (5점) \(a_2,\; a_3,\; a_4\)의 값을 차례대로 구하시오.
[5-2] (5점) \(b_n = a_n - 2\)로 놓을 때 \(b_{n+1} = 3b_n\)이 성립함을 이용하여 \(a_6\)의 값을 구하시오.
🎯 정답 : [5-1] \(a_2 = 8,\; a_3 = 20,\; a_4 = 56\) | [5-2] \(a_6 = 488\)
[1줄: 공식선언 (30%)] 귀납적 정의 \(a_{n+1} - 2 = 3(a_n - 2)\)로부터 수열 \(\{b_n\}\)이 첫째항 \(b_1 = a_1 - 2 = 2\), 공비 \(3\)인 등비수열임을 선언한다.
[2줄: 핵심계산 (40%)] \(a_2 = 3(4) - 4 = 8\), \(a_3 = 3(8) - 4 = 20\), \(a_4 = 3(20) - 4 = 56\)이다.
[3줄: 최종결론 (30%)] \(b_n = 2 \cdot 3^{n-1}\)이므로 \(a_n = 2 \cdot 3^{n-1} + 2\)이고, \(a_6 = 2 \cdot 3^5 + 2 = 486 + 2 = 488\)이다.
| 배점 단계 | 한신대학교 약술형 공식 2열 부분점수 채점 기준 |
| 소문항 [5-1] (5점) | • \(n = 1, 2, 3\) 순차 대입으로 \(a_2=8,\; a_3=20,\; a_4=56\) 산출 +5점 |
| 소문항 [5-2] (5점) | • \(a_n = 2\cdot 3^{n-1} + 2\) 유도 +3점 / \(a_6 = 488\) 산출 +2점 |
💡 감점 방어 클리닉: \(a_4 = 56\)에서 \(a_5 = 164,\; a_6 = 488\)을 직접 계산하여 등비수열 공식 결과와 검산해 보세요.