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고2 · 대수03 수열
고2 대수 · 수열

등차수열, 같은 수를 계속 더하는 수열

수를 순서대로 나열한 것이 수열입니다. 그중 가장 단순한 규칙 — 같은 수를 계속 더하는 등차수열 — 의 일반항과 합을 직접 만들어 보고, 합에서 거꾸로 항을 되찾는 법까지 익힙니다.

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01수열과 등차수열

수를 순서대로 나열한 것이 수열, 그중 같은 수를 계속 더하는 것이 등차수열입니다.

수열, 항, 일반항

2, 4, 6, 8, … 처럼 수를 순서대로 나열한 것수열이라 하고, 나열된 각 수를 이라고 합니다. 첫째항, 둘째항, …, n째항을 a1,a2,,ana_{1}, a_{2}, \cdots , a_{n} 으로 쓰고, 수열 전체는 {an}\{a_{n}\} 으로 나타냅니다.

n째항 ana_{n}을 n에 관한 식으로 나타낸 것을 일반항이라고 합니다. 일반항을 알면 어떤 항이든 n을 대입해 바로 구할 수 있습니다. 항이 유한개인 수열을 유한수열, 끝없이 이어지는 수열을 무한수열이라고 합니다.

Check

일반항이 an=2n+1a_{n} = 2n + 1 인 수열은 n = 1, 2, 3, … 을 대입해 3, 5, 7, 9, … 가 됩니다. 제20항은 a20=220+1=41a_{20} = 2\cdot 20 + 1 = 41 입니다.

등차수열과 공차

첫째항부터 차례로 일정한 수를 더해 만드는 수열을 등차수열이라 하고, 그 일정한 수를 공차(d)라고 합니다. 이웃한 두 항의 차 an+1ana_{n+1} - a_{n} 이 항상 d로 같다는 뜻입니다. 공차는 음수나 0일 수도 있습니다.

an+1an=d(n=1,2,3,)a_{n+1} - a_{n} = d (n = 1, 2, 3, \cdots )
수열공차 d
3, 7, 11, 15, …4
10, 7, 4, 1, …−3
5, 5, 5, 5, …0

등차수열의 일반항

첫째항이 a, 공차가 d이면 a2=a+d,a3=a+2d,a4=a+3d,a_{2} = a + d, a_{3} = a + 2d, a_{4} = a + 3d, \cdots 입니다. 제n항은 첫째항에 d를 (n − 1)번 더한 것이므로 다음과 같습니다.

an=a+(n1)da_{n} = a + (n - 1)d
예제

첫째항이 2, 공차가 3인 등차수열의 일반항과 제10항을 구하시오.

  1. 1
    an=2+(n1)3=3n1a_{n} = 2 + (n - 1)\cdot 3 = 3n - 1
  2. 2
    n = 1, 2를 넣어 확인:a1=2,a2=5: a_{1} = 2, a_{2} = 5 — 첫째항 2, 공차 3이 맞습니다.
  3. 3
    a10=3101=29a_{10} = 3\cdot 10 - 1 = 29