[문제 1] 다음 <제시문 1-1>과 <제시문 1-2>를 읽고 [문제 1-i]부터 [문제 1-iii]을 문항별로 풀이와 함께 답하시오.
<제시문 1-1> 수열 {an}, {bn}이 수렴하고, n→∞liman=α, n→∞limbn=β일 때, 수열 {cn}이 모든 자연수 n에 대하여 an≤cn≤bn이고, α=β이면 n→∞limcn=α이다.
<제시문 1-2> 매개변수 θ로 나타낸 곡선 C가 다음과 같이 주어졌다.C:⎩⎨⎧x=(1−sin2θ)cosθy=(1−sin2θ)sinθ(0≤θ≤π)닫힌 구간 [0,π]를 n(n≥2)등분했을 때 각 분점을 θk(k=0,1,2,⋯,n)라 하고, θk에 대응하는 곡선 위의 점을 Pk라 하자. (단, θ0=0, θn=π)
[문제 1-i] 삼각형 OPkPk+1의 넓이 Ak(k=0,1,⋯,n−2)를 구하시오. (단, O는 원점)
[문제 1-ii] 0≤k≤n−2일 때 다음 부등식을 증명하시오.(1−sin2nk+1π)2≤(1−sin2nkπ)(1−sin2nk+1π)≤(1−sin2nkπ)2
[문제 1-iii] 점 P0,P1,⋯,Pn의 순서대로 연결한 선분들과 x축으로 둘러싸인 도형의 넓이를 Sn이라 할 때, [문제 1-i]과 [문제 1-ii]의 결과를 이용하여 n→∞limSn을 구하시오.