2026년 9월 고2 학력평가 수학 29번 문제 해설 (귀납적으로 정의된 수열)


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킬러 문항
4점
2026년 09월 고2 전국연합학력평가 · 수학
  • 수학Ⅰ · 수열
  • 귀납적으로 정의된 수열
  • 경우 나누기(홀수·짝수)
  • 주기 찾기
  • 개수 조건 부등식
2026년 09월 고2 학력평가 수학 29번 문제

해설을 보기 전에 위 문제를 한 번 더 풀어보세요. 아래 핵심 내용만 확인해도 실마리가 잡힙니다.

출제의도

이 문항은 규칙이 반복되는 주기를 찾아 개수 조건으로 바꾸는 문제입니다. 0 이하면 k만큼 올리고, 양수면 2씩 내리는 규칙이라 수열은 “한 번 크게 뛰어오른 뒤 계단으로 내려오기”를 끝없이 반복합니다. a₁ = 0 에서 출발했으니 언젠가 다시 0으로 돌아오고, 돌아오기까지 걸리는 항의 개수가 정해지면 0이 되는 항의 번호는 등차수열이 됩니다.

29번에 배치된 이유는 계산량이 아니라 분류의 필연성에 있습니다. 2씩 내려가므로 항의 홀짝은 계속 유지되고, 따라서 k가 짝수면 0을 정확히 밟지만 k가 홀수면 0을 건너뛰고 −1에 내려앉습니다. 이 갈림을 못 보면 k가 짝수인 경우만 답으로 내고 끝나도록 설계된 자리입니다.

풀이에 필요한 핵심 내용

① 규칙을 “점프 한 번 + 계단 내려오기”로 읽기
0 이하 → +k (점프)  /  양수 → −2 (계단)
a₁ = 0 은 등호가 포함된 조건에 해당하므로 곧바로 a₂ = k 로 뛰어오릅니다. 그 뒤로는 양수인 동안 2씩 내려옵니다.
② 2씩 내려가면 홀짝은 바뀌지 않는다
k 짝수 → 짝수만 등장  /  k 홀수 → 홀수만 등장
k가 짝수면 내려오다 정확히 0에 닿습니다. k가 홀수면 0을 지나쳐 −1에 닿고, 거기서 다시 k를 더해 한 번 더 내려와야 0이 나옵니다. 경우를 나누는 이유가 바로 이것입니다.
③ 짝수 k = 2p 일 때의 주기
a₁ = 0, a₂ = 2p, … , a₍ₚ₊₂₎ = 0
0에서 다시 0까지 항 번호가 p + 1 만큼 늘어납니다. 그래서 0이 되는 항은 1, p+2, 2p+3, 3p+4, 4p+5, … 로 이어집니다.
④ 홀수 k = 2q − 1 일 때의 주기
a₁ = 0 → … → a₍q₊₂₎ = −1 → … → a₍₂q₊₂₎ = 0
0을 건너뛰고 −1에 앉은 뒤 한 번 더 점프해야 하므로 주기가 두 배 가까이 늘어납니다. 0이 되는 항은 1, 2q+2, 4q+3, 6q+4, 8q+5, … 입니다.
정답 확인

정답 132

상세 해설

2026년 09월 고2 학력평가 수학 29번 상세 해설 1
2026년 09월 고2 학력평가 수학 29번 상세 해설 2

더 빠른 풀이 · 주기 T를 먼저 확정하고 k를 나중에 맞추기

짝수·홀수를 각각 끝까지 계산하면 부등식을 두 번 풀어야 합니다. 대신 0에서 0까지의 주기 T를 미지수로 두면 부등식을 딱 한 번만 풀고 두 경우를 동시에 처리할 수 있습니다.

1단계 0이 되는 항의 번호는 언제나 1, 1+T, 1+2T, 1+3T, … 입니다. 50 이하인 것이 정확히 4개라는 조건은 1 + 3T ≤ 50 이고 1 + 4T > 50 한 줄로 끝납니다.
2단계 정리하면 49/4 < T ≤ 49/3, 즉 12.25 < T ≤ 16.33 이므로 가능한 주기는 T = 13, 14, 15, 16 네 개뿐입니다. 여기까지 k는 한 번도 등장하지 않았습니다.
3단계 짝수 k = 2p 는 T = p + 1 이므로 네 값 전부 가능하고 p = 12, 13, 14, 15, 즉 k = 24, 26, 28, 30 입니다.
4단계 홀수 k = 2q − 1 은 T = 2q + 1 이라 항상 홀수입니다. 따라서 T = 14, 16 은 애초에 불가능하고 T = 13, 15 에서 q = 6, 7, 즉 k = 11, 13 만 남습니다. 합은 108 + 24 = 132 입니다.

귀납적 수열에서 “몇 개가 되도록 하는 k” 유형은 대부분 이 구조입니다. 값을 나열하기 전에 주기부터 문자로 잡아 두면 경우가 몇 개든 부등식은 한 번만 풀면 됩니다.

실수를 줄이는 노하우

  • 조건의 부등호는 a_n ≤ 0 으로 등호를 포함합니다. a₁ = 0 이 여기에 해당하므로 첫 걸음은 −2 가 아니라 +k 입니다. 등호를 놓치고 a₂ = −2 로 출발하면 수열 전체가 다른 물건이 됩니다.
  • m = 1 도 개수에 포함됩니다. a₁ = 0 자체가 첫 번째이므로 이후로 세 번만 더 0이 되면 됩니다. a₁ 을 빼고 네 번을 더 세면 조건이 1 + 4T ≤ 50 < 1 + 5T 로 밀려 k = 18, 20, 22 라는 엉뚱한 답이 나옵니다.
  • k가 홀수일 때 −1 을 거치는 단계를 빠뜨리기 쉽습니다. 홀수 항만 나오니 0을 밟을 수 없다는 점을 확인하지 않으면 주기를 q + 1 로 잡게 되고, 짝수 경우와 똑같은 식이 되어 홀수 k가 통째로 사라집니다. 답이 108 로 끝나면 이 실수입니다.
  • 개수 조건의 부등호 방향을 정확히 쓰세요. 4번째는 50 이하, 5번째는 50 초과입니다. 5번째에 등호를 붙여 4p + 5 ≥ 50 으로 쓰면 p = 11 이 섞여 들어와 k = 22 가 추가됩니다. “정확히 4개”는 언제나 부등식 두 개입니다.
  • 마지막에 k 값을 모두 더해야 합니다. 문제가 요구한 것은 k의 개수도, 가장 큰 k도 아닌 입니다. 짝수 쪽 4개와 홀수 쪽 2개를 각각 더한 뒤 108 + 24 로 합치면 검산이 빠릅니다.

풀이 영상

풀이 과정을 영상으로 한 번 더 확인하려면 재생 버튼을 누르세요.


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