수리논술, 배움에서 논증의 완성까지.

자연계열 2번

문제

🔒
짧은 시간에 너무 많은 문제를 여셔서 열람을 잠시 제한했습니다. 잠시 후 다시 시도하시거나 로그인해 주세요.
해설강의 준비중

수열의 극한값의 계산

관련 개념강의 준비중

함수의 연속

관련 개념강의 준비중

쌍곡선

관련 개념강의 준비중
+5점 · [2-1] 교점의 위치를 비교할 수 있는 관계를 구한다.

[문제 2-1] 주어진 부등식에서 an+1<an\displaystyle a_{n+1}<a_n이다.두 곡선의 높이의 차를F(x)=ln(1+x)x2an+121\displaystyle F(x)=\ln(1+x)-\sqrt{\frac{x^2}{a_{n+1}^2}-1}이라 하면F(an+1)=ln(1+an+1)>0\displaystyle F(a_{n+1})=\ln(1+a_{n+1})>0이다.또한 an2an+121an2\displaystyle \frac{a_n^2}{a_{n+1}^2}-1\ge a_n^2이므로F(an)ln(1+an)an<0\displaystyle F(a_n)\le\ln(1+a_n)-a_n<0이다.

+5점 · [2-1] 두 부등식을 모두 논리적으로 증명한다.

F\displaystyle F[an+1,an]\displaystyle [a_{n+1},a_n]에서 연속이므로사잇값 정리에 의해 그 사이에서 F(x)=0\displaystyle F(x)=0인 점이 존재한다.두 곡선의 교점은 하나뿐이므로an+1<bn<an\displaystyle a_{n+1}<b_n<a_n이다.

+4점 · [2-2] 극한 계산에 필요한 관계와 조건을 확인한다.

[문제 2-2] cn=(1+1n)n\displaystyle c_n=\left(1+\frac1n\right)^n이라 하면제시문 2에서 cncn+1\displaystyle c_n\le c_{n+1}이고,cn+1>1\displaystyle c_{n+1}>1이므로1an+121an2=(n+1)cn+1ncncn+1>1\displaystyle \frac1{a_{n+1}^2}-\frac1{a_n^2}=(n+1)c_{n+1}-nc_n\ge c_{n+1}>1이다.따라서 [문제 2-1]을 적용할 수 있다.cne\displaystyle c_n\to e이므로nan1e,nan+11e\displaystyle \sqrt n\,a_n\to\frac1{\sqrt e},\qquad \sqrt n\,a_{n+1}\to\frac1{\sqrt e}이고,대소 관계에 의해 nbn1e\displaystyle \sqrt n\,b_n\to\frac1{\sqrt e}이다.특히 bn0\displaystyle b_n\to0이다.

+3점 · [2-2] 극한값을 올바르게 구한다.

따라서limnnln(1+bn)=limnnbnln(1+bn)bn=1e\displaystyle \lim_{n\to\infty}\sqrt n\ln(1+b_n)=\lim_{n\to\infty}\sqrt n\,b_n\frac{\ln(1+b_n)}{b_n}=\frac1{\sqrt e}이다.

다른 타당한 풀이도 해당 단계의 논증과 계산이 옳으면 같은 배점을 인정한다.

첨삭 사례

아직 등록된 첨삭 사례가 없습니다.

질문과 답변 · 0개질문과 답변 · 고정 0개

아직 등록된 질문이 없습니다. 질문 작성은 멤버십 회원만 가능합니다.