(3-1)4n=(1+1)2n=2nC0+2nC1+⋯+2nCn+⋯+2nC2n
(3-2)(3-1)에 의해 4n=2nC0+2nC1+⋯+2nCn+⋯+2nC2n>2nCn이 성립한다. 이제 a=3인 경우는 모든 n에 대해 3n이 2nCn보다 크지 않음을 보이자. n=5일 때, 35=243, 10C5=252이므로 35<10C5. 즉, 모든 n에 대하여 an이 2nCn보다 크게 되는 최소의 자연수는 4이다.
(3-3)답은 4이다. 0<a<4이라면, n이 충분히 클 때 an이 2nCn보다 작음을 보이면 된다.수열 bn=2nCn에 대하여 n→∞limbnbn+1을 계산해 보면n→∞limbnbn+1=n→∞lim n!n!(2n)! (n+1)!(n+1)!(2n+2)! =n→∞lim(n+1)(n+1)(2n+2)(2n+1)=4이다. 따라서 제시문 (나)에 의해 만일 a<4이라면 충분히 큰 n에 대해 an<bn이 성립하게 된다. 따라서 최솟값은 4가 된다.
| 평가 기준 |
|---|
| 지수법칙과 이항정리를 이해하고 있는 정도 |
| 주어진 제시문을 정확하게 이해하고 이를 바탕으로 각 논제에서 요구하는 문제를 파악하는 능력 |
| 논리적 사고 능력 및 기본적 계산 능력 |
| 논리적으로 서술하는 능력 |