Acho que todas as respostas existentes perderam o ponto mais importante. Sabemos que Dumbledore já sabia sobre as Horcruxes porque Dumbledore já havia rastreado e destruído um deles!
Antes do início do ano letivo, Dumbledore já havia pesquisado o suficiente sobre o passado de Voldemort para saber que ele havia criado Horcruxes e que um deles (o anel) estava escondido nas ruínas da casa dos parentes de Voldemort.
Na verdade, Dumbledore diz a Harry que ele conhecia as Horcruxes bem antes disso. Em uma de suas sessões em Half-Blood Prince ele diz:
"Four years ago, I received what I considered certain proof that Voldemort had split his soul."
Ele então explica como o diário que Harry havia encontrado na Câmara Secreta era claramente uma Horcrux.
Mais tarde, naquela mesma conversa, Dumbledore até mesmo diz que sabia que o objetivo de Voldemort era fazer várias Horcruxes:
"The careless way in which Voldemort regarded this Horcrux seemed most ominous to me. It suggested that he must have made — or been planning to make — more Horcruxes, so that the loss of his first would not be so detrimental.I did not wish to believe it, but nothing else seemed to make sense.
Então Dumbledore conta a Harry sobre novas evidências de que Voldemort fez várias Horcruxes:
"Then you told me, two years later, that on the night that Voldemort returned to his body, he made a most illuminating and alarming statement to his Death Eaters. 'I, who have gone further than anybody along the path that leads to immortality.' That was what you told me he said. 'Further than anybody,' And I thought I knew what that meant, though the Death Eaters did not. He was referring to his Horcruxes, Horcruxes in the plural, Harry, which I do not believe any other wizard has ever had.
Então, o que vemos a partir disso é que a memória de Slughorn foi decididamente não necessária para induzir em Dumbledore as múltiplas Horcruxes. Se Dumbledore nunca tivesse visto a verdadeira memória, ele ainda teria caçado Horcruxes, como na verdade ele estava fazendo antes de ver a memória real.
No entanto, ainda havia alguns fatores desconhecidos. Sabendo que Slughorn tinha uma memória adulterada envolvendo uma discussão com Voldemort sobre Horcruxes é certamente uma razão suficiente para querer vê-lo, especialmente se você já sabe que Voldemort criou múltiplos Horcruxes. A memória pode conter qualquer quantidade de informações úteis que possam ajudar na luta contra Voldemort. De fato, ele continha algumas informações úteis, a saber, que Voldemort tinha a ideia de que sete Horcruxes seriam especialmente poderosas.
Dumbledore pode ou não ter suspeitado que a verdadeira memória continha informações especificamente relacionadas ao número de Horcruxes, mas ele certamente suspeitava que teria alguma informação útil. De fato, depois que eles vêem a memória adulterada, Dumbledore afirma explicitamente que não sabe o quão importante a memória verdadeira será:
It is most important that we secure the true memory, Harry.... How important, we will only know once we have seen the real thing.