수리논술, 배움에서 논증의 완성까지.

자연계열 2-2번

문제

🔒
짧은 시간에 너무 많은 문제를 여셔서 열람을 잠시 제한했습니다. 잠시 후 다시 시도하시거나 로그인해 주세요.
해설강의 준비중
+10점 · f(x)=lnxx\displaystyle f(x)=\frac{\ln x}{x}에 대하여 f(k)f(n)\displaystyle f(k)\ge f(n)을 만족시키는 자연수 k\displaystyle k의 개수가 an\displaystyle a_{n}임을 보였는가?

문제에서 주어진 부등식에 자연로그를 취하면, nkknklnnnlnklnnnlnkk\displaystyle n^{k}\le k^{n}\Leftrightarrow k\ln n\le n\ln k\Leftrightarrow\frac{\ln n}{n}\le\frac{\ln k}{k}이다.양의 실수에서 정의된 함수 f(x)=lnxx\displaystyle f(x)=\frac{\ln x}{x}에 대하여 an\displaystyle a_{n}f(k)f(n)\displaystyle f(k)\ge f(n)을 만족하는 자연수 k\displaystyle k의 개수이다.

+20점 · f(x)\displaystyle f(x)의 도함수를 활용하여 an\displaystyle a_{n}의 값과 ann\displaystyle \frac{a_{n}}{n}의 극한값을 구했는가?

f(x)=1lnxx2\displaystyle f^{\prime}(x)=\frac{1-\ln x}{x^{2}}이고 x>e\displaystyle x>ex\displaystyle x에 대하여 f(x)<0\displaystyle f^{\prime}(x)<0이므로, 구간 (e,)\displaystyle (e,\infty)에서 f(x)\displaystyle f(x)는 감소한다.n3\displaystyle n\ge3인 자연수 n\displaystyle n에 대하여 자연수 k\displaystyle kkn\displaystyle k\le n이면 f(k)f(n)\displaystyle f(k)\ge f(n)이고, k>n\displaystyle k>n이면 f(k)<f(n)\displaystyle f(k)<f(n)이다.따라서 an=n2\displaystyle a_{n}=n-2이므로, limnann=1\displaystyle \lim_{n\to\infty}\frac{a_{n}}{n}=1이다.

첨삭 사례

아직 등록된 첨삭 사례가 없습니다.

질문과 답변 · 0개질문과 답변 · 고정 0개

아직 등록된 질문이 없습니다. 질문 작성은 멤버십 회원만 가능합니다.