미적분Ⅱ수열의 극한수능 기출기본 문제 (3점 중반)

분수꼴 수열 극한

문제

limn(3n+1)312+23++n(n+1)\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {\frac{( 3 n + 1 ) ^{3}}{1 \cdot 2 + 2 \cdot 3 + \cdots + n ( n + 1 )}}의 값을 구하시오. [3점]

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해설

[출제의도] 극한의 성질을 이용하여 극한값 구하기 (분자)=(3n+1)3=27n3+27n2+9n+1= ( 3 n + 1 ) ^{3} = 27 n ^{3} + 27 n ^{2} + 9 n + 1 (분모)=k=1nk(k+1)=k=1nk2+k=1nk\displaystyle = \sum\limits _{k=1} ^{n} k ( k + 1 ) = \sum\limits _{k = 1} ^{n} k ^{2} + \sum\limits _{k = 1} ^{n} k =n(n+1)(2n+1)6+n(n+1)2\displaystyle = \frac{n ( n + 1 ) ( 2 n + 1 )}{6} + \frac{n ( n + 1 )}{2}이므로 (준식)=limn27n3+27n2+9n+1n(n+1)(2n+1)6+n(n+1)2\displaystyle = \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {\frac{27 n ^{3} + 27 n ^{2} + 9 n + 1}{\frac{n ( n + 1 ) ( 2 n + 1 )}{6} + {\frac{n ( n + 1 )}{2}}}}=81= 81

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