+40점 · 두 수열의 합을 로그의 성질을 이용하여 올바르게 정리한다.자연수 n에 대하여 자연로그의 성질을 이용하면an=n(lnn)2−2lnnk=n+1∑2nlnk=k=n+1∑2n{(lnn)2−2(lnn)(lnk)}이므로,an+bn=k=n+1∑2n(lnk−lnn)2=k=n+1∑2n{ln(nk)}2=k=1∑n{ln(1+nk)}2이다.
+25점 · 구하는 극한을 정적분 또는 그와 동치인 식으로 나타낸다.정적분과 급수의 합 사이의 관계로부터n→∞lim(nan+bn)=n→∞limn1k=1∑n{ln(1+nk)}2=∫01{ln(1+x)}2dx이다.
+40점 · 계산을 마쳐 극한값을 올바르게 구한다.한편 부분적분법을 이용하면∫01{ln(1+x)}2dx=∫12(lnx)2dx=[x(lnx)2]12−∫12(x×x2lnx)dx=2(ln2)2−2∫12lnxdx이고∫12lnxdx=[xlnx−x]12=(2ln2−2)−(−1)=2ln2−1이므로∫01{ln(1+x)}2dx=2(ln2)2−4ln2+2이다.따라서n→∞lim(nan+bn)=∫01{ln(1+x)}2dx=2(ln2)2−4ln2+2이다.
다른 타당한 풀이도 해당 단계의 논증과 계산이 옳으면 같은 배점을 인정한다.