+20점(a) h(x)=x−ln(x+1)라 하면 h(0)=0이고, x>0일 때 h′(x)=1−x+11>0이므로 h(x)>0이다.
따라서 x>0일 때 0<f(x)=exx(x−ln(x+1))이다.
+40점또 x>0일 때 ln(x+1)>0이므로 exx−ln(x+1)<exx이다.
이제 g(x)=exx라 하면 g′(x)=(1−x)e−x이므로 g(x)는 x=1에서 최댓값 g(1)=e1을 가진다.
따라서g(x)≤e1<21이므로exx−ln(x+1)<21임을 보였다.
그러므로 x>0일 때 f(x)<21x이다.
+20점(b) (a)에 의하여0<a1=f(1)<21,0<a2=f(a1)<21a1<21⋅21이다. 이를 반복적으로 적용하면0<an<(21)n이므로0≤an≤(21)n을 얻는다.
+20점위 부등식의 양쪽 수열에 극한을 택하면n→∞lim0=0=n→∞lim(21)n이므로 극한의 성질에 의하여 n→∞liman=0이다.