더할수록 어디에 다가가는가
미적분 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 지시를 따라 손으로 직접 해 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장이 정해져 있지 않으니, 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다. 예제: 0.5 · 0.25 · 0.125 … (비교용: 1 · 2 · 3 · 4 …)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①[칸 A]의 '더할 수' 줄에 위에서부터 0.5, 0.25, 0.125, 0.0625, 0.03125, 0.015625를 적으세요.
- ②[칸 A]의 '지금까지 합' 줄에 첫 줄부터 지금까지 더한 값을 적으세요(0.5, 0.75, …). 끝까지 채우세요.
- ③[칸 A]의 '지금까지 합'이 아래로 갈수록 다가가는 하나의 수를 짐작해 [칸 C]에 적으세요.
- ④[칸 B]의 '더할 수' 줄에 위에서부터 1, 2, 3, 4, 5, 6을 적으세요.
- ⑤[칸 B]의 '지금까지 합' 줄에 첫 줄부터 지금까지 더한 값을 적으세요(1, 3, 6, …).
- ⑥[칸 B]의 '지금까지 합'이 한 수에 다가가면 그 수를, 아니면 '한없이 커짐'을 [칸 D]에 적으세요.
- ⑦[칸 A]의 각 '지금까지 합'과 [칸 C]의 수의 차이를 줄마다 계산해 [칸 E]에 작게 적으세요.
칸 A — 첫째 묶음 — '더할 수'와 '지금까지 합'
칸 B — 둘째 묶음 — '더할 수'와 '지금까지 합'
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 A]의 '지금까지 합'이 [칸 C]의 수에 다가간 것은 이 수들(매번 절반)이라서 생긴 우연일까요, 어떤 수든 매번 같은 배로 줄여 더하면 생기는 규칙일까요? 1부터 시작해 매번 1/3배(1, 1/3, 1/9 …)로 몇 줄 직접 더해 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 1, 1/3, 1/9 …을 더해 보니 지금까지 합이 ___에 다가가서 …
(2)[칸 B]의 '지금까지 합'은 [칸 A]와 무엇이 달랐나요? 두 묶음에서 '더할 수'가 어떤 점이 달라 그런 차이가 생겼을지 여러분의 생각을 쓰세요. (15점)
✎ [칸 A]는 더할 수가 점점 ___지는데 [칸 B]는 ___기 때문에 …
(3)[칸 E]에서 '지금까지 합'과 [칸 C]의 수의 차이는 아래로 갈수록 어떻게 되었나요? 그렇다면 [칸 A]의 '지금까지 합'은 [칸 C]의 수에 '정확히 닿는다'고 해야 할까요, '한없이 가까워질 뿐'이라 해야 할까요? (10점)
3
성찰 — 활동을 내 것으로 만들기
30점
(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 하는 친구에게 나라면 어떤 순서로 시킬지 쓰고, 왜 그 순서인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. 지워도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)
(2) 이름 붙이기 — 오늘 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 수학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 두 묶음의 '지금까지 합'을 빠짐없이 정확히 계산하고, 다가가는 수와 차이를 지시대로 기록함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 자기 가설에 이유를 붙였고, 다른 수들을 직접 골라 확인한 근거가 있음 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
더할수록 어디에 다가가는가 · 총 100점
안내 — 이제 배운 용어를 사용해 풀어 봅니다.
1.수열 aₙ = 1/3ⁿ 에 대하여 부분합 S₃ = a₁ + a₂ + a₃ 을 구하시오.
2.등비급수 ∑(n=1→∞) (1/3)ⁿ 의 합을 구하시오.
3.급수 ∑(n=1→∞) 1/{n(n+1)} 의 합을 부분분수 분해를 이용해 구하시오.
4.다음 중 수렴하는 급수를 고르시오: (가) ∑(n=1→∞) n (나) ∑(n=1→∞) (1/2)ⁿ
5.급수 ∑(n=1→∞) 1/{(2n−1)(2n+1)} 의 합을 구하시오.
6.첫째항이 2, 공비가 r인 등비급수의 합이 6일 때, r의 값을 구하시오. (단 |r|<1)
정답
1. 1/3 + 1/9 + 1/27 = 13/27
2. (1/3)/(1−1/3) = 1/2
3. 1/{n(n+1)} = 1/n − 1/(n+1), Sₙ = 1 − 1/(n+1) → 합 1
4. (나) — (가)는 부분합 n(n+1)/2 → ∞ 로 발산
5. 1/2 (Sₙ = ½(1 − 1/(2n+1)) → 1/2)
6. 2/(1−r) = 6 이므로 r = 2/3