수학여정 - 문제 분석 리포트

2023년 9월 학력평가 고2 수학 4번 풀이 해설 [이해용/실전용]
문제의 분류수학Ⅰ · 등차수열 / 등차중항
난이도

🔍 이해용 풀이

문제
4. 네 수 a,4,b,10이 이 순서대로 등차수열을 이룰 때, a+2b의 값은? [3점]
① 11    ② 13    ③ 15    ④ 17    ⑤ 19

1. 문제의 요지

이 문제는 등차수열의 정의와 등차중항의 성질을 이용하여 미지수를 구하고 식의 값을 계산할 수 있는지를 묻는 문제입니다.

2. 주어진 조건

- 네 수 a,4,b,10이 이 순서대로 등차수열을 이룬다.
- 구해야 할 값: a+2b

3. 풀이의 순서

이 문제는 등차중항의 성질을 이용하여 미지수 ab를 각각 구하는 방법으로 풀이합니다.

구체적 풀이 순서는 다음과 같아요.

step1. 세 수 4,b,10에서 등차중항의 성질을 이용하여 b를 구합니다.

step2. 세 수 a,4,b에서 등차중항의 성질을 이용하여 a를 구합니다.

step3. 구한 a,b의 값을 대입하여 a+2b를 계산합니다.

4. 풀이의 도구

- 등차중항 : 세 수 x,y,z가 이 순서대로 등차수열을 이룰 때, 가운데 항 y를 등차중항이라 하며 2y=x+z가 성립합니다.

5. 구체적 풀이

네 수가 등차수열을 이룬다고 했으니, 연속된 세 수를 묶어서 보면 등차중항의 성질을 쓸 수 있어요. 4,b,10을 보면 미지수가 b 하나뿐이니 여기서 먼저 b를 구할 수 있겠네요!

step1. b 구하기

네 수 a,4,b,10이 등차수열을 이루므로, 그중 연속된 세 수인 4,b,10도 등차수열을 이룹니다.

세 수가 등차수열을 이룰 때는 가운데 항의 두 배가 양 끝 항의 합과 같다는 '등차중항'의 성질을 이용하면 아주 쉽게 풀 수 있어요.

가운데 항이 b이므로, 2b=4+10이 성립합니다.

따라서 2b=14가 되고, 양변을 2로 나누면 b=7이 됩니다.

step2. a 구하기

이제 앞의 세 수 a,4,b를 볼까요? 방금 b=7이라는 것을 구했으니, 세 수는 a,4,7이 됩니다.

이 세 수도 마찬가지로 등차수열을 이루므로 등차중항의 성질을 적용할 수 있어요.

가운데 항이 4이므로, 2×4=a+7이 됩니다.

즉, 8=a+7이므로, a=1이 됩니다.

공차를 구해서 푸는 방법도 좋지만, 등차중항을 이용하면 계산 실수를 줄이고 훨씬 빠르게 답을 낼 수 있답니다.

step3. a+2b 계산하기

이제 문제에서 구하라고 한 a+2b의 값을 계산해 볼까요?

앞서 구한 a=1b=7을 대입하면 됩니다.

a+2b=1+2×7=1+14=15

따라서 정답은 15가 됩니다.

[정답] ③

⚡ 실전용 풀이

step1. b 구하기

4,b,10이 등차수열을 이루므로

2b=4+10=14   --- 등차중항의 성질 이용

b=7

step2. a 구하기

a,4,b가 등차수열을 이루므로

2×4=a+b

8=a+7

a=1

step3. a+2b 계산하기

a+2b=1+2(7)=15

🎯 막힌 이유와 돌파구

🔒 막힌 이유

등차수열의 항들 사이의 관계를 식으로 세우지 못할 수 있습니다.
공차를 구하는 방법이나 등차중항의 개념을 떠올리지 못해 미지수 a,b를 구하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다.

🔑 돌파구

세 수가 등차수열을 이룰 때 가운데 항의 두 배가 양 옆 항의 합과 같다는 '등차중항'의 성질을 활용해 보세요.
미지수가 하나만 포함된 세 수의 묶음(4,b,10)을 먼저 찾아 계산을 시작하는 것이 좋습니다.

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