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수1 수와연산

시그마 공식

📖 이 페이지의 개념급수수학적 귀납법시그마

📝 수능 범위 공식입니다. 범위만 한 줄씩 훑기 →

세제곱을 쌓으면 정사각형

1³ + 2³ + 3³ + 4³ = 1 + 8 + 27 + 64 = 100 정사각형 10 × 10 = 100 칸 · 빈칸 0 · 겹친 칸 0 한 변 10 = 1 + 2 + 3 + 4

쌓기나무와 칸은 하나씩 세고, 한 변은 칸이 차지한 열의 수, 띠의 폭은 맨 아랫줄에서 그 색이 차지한 칸 수다. 짝수 정육면체는 판 한 장을 반으로 잘라 두 팔 끝에 나눠 붙인다. 비교: {n(n + 1) ÷ 2}² = (4 × 5 ÷ 2)² = 100

쌓기나무 k³ 개를 k × k 판 k 장으로 펴서 정사각형의 오른쪽과 위에 폭 k 인 ㄱ자로 두르면 빈틈없이 꼭 맞는다. 1 부터 n 까지 두르면 한 변이 1 + 2 + … + n 인 정사각형이 되므로, 세제곱의 합은 (1 + 2 + … + n)² = {n(n + 1)/2}² 이다. k 가 짝수면 판 한 장을 반으로 잘라 두 팔 끝에 하나씩 붙인다.

시그마는 "1부터 n 까지 차례로 더하라"는 명령을 기호 하나로 줄인 것이다. k, k², k³ 의 합에는 매번 더하지 않아도 되는 닫힌 공식이 있고, 이 셋만 손에 있으면 대부분의 합 문제는 대입으로 끝난다.

이 공식, 이렇게 학습하세요

  • Σ 기호를 읽고 항수를 정확히 센다
  • Σk, Σk², Σk³ 공식을 대입해 합을 구한다
  • Σ 의 성질(상수배·합의 분리)로 식을 쪼갠다

한 단계씩 유도해 보기

S S 같은 계단 두 개 n n + 1 2S = n(n+1)
1 부터 n 까지의 계단에 같은 계단을 뒤집어 붙이면 n(n+1) 직사각형이 된다. 합 S 는 그 절반이다.

구하려는 합을 S 라 두고,

1 / 2 단계· 💎 2단계 더

👤 이 공식 뒤의 사람, 카를 프리드리히 가우스 이야기 →

외울까, 되살릴까

외우는 편이 싸다

k 의 합은 되살아나지만 k² 의 합은 외운다.

k 의 합은 가우스 짝짓기로 되살아난다. 외울 것은 k² 의 합 하나다. n(n+1)(2n+1)/6 에서 분모 6 과 마지막 자리 2n+1 만 붙잡으면 된다. 검산은 n = 1 을 넣는다. 1·2·3/6 = 1 이고 실제 합도 1 이라 맞는다. n = 2 로 한 번 더 하면 5 가 나와야 한다. k³ 의 합은 따로 외우지 않아도 된다. k 의 합을 제곱한 것이라 {n(n+1)/2}² 이다.

🧠 공식 전체를 외울 것과 되살릴 것으로 가른 표 →

직접 만져 보기

가로 5 · 세로 6

1 부터 5 까지 더한 계단입니다. 같은 계단을 뒤집어 붙이면 가로 5, 세로 6 인 직사각형이 되어 칸이 30 개이고, 그 절반인 15 가 합입니다.

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