미적분Ⅱ급수수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

등비급수 오차 부등식의 최소 n

문제

실수 rr (r<1| r | < 1)에 대하여 f(r)=11r\displaystyle f ( r ) = \frac{1}{1 - r}일 때, f(0.1)1k=1n(0.1)k<107\displaystyle \left| f ( - 0.1 ) - 1 - \sum\limits _{k = 1} ^{n} ( - 0.1 ) ^{k} \right| < 10 ^{-7} 을 만족시키는 가장 작은 자연수 nn의 값은? 3344556677

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해설

f(r)=11r\displaystyle f ( r ) = \frac{1}{1 - r}이므로 f(0.1)1k=1n(0.1)k<107\displaystyle \left| f ( - 0.1 ) - 1 - \sum\limits _{k = 1} ^{n} ( - 0.1 ) ^{k} \right| < 10 ^{-7} 11(0.1)1(0.1){1(0.1)n}1(0.1)<107\displaystyle \left| \frac{1}{1 - ( - 0.1 )} - 1 - \frac{( - 0.1 ) \left\{ 1 - ( - 0.1 ) ^{n} \right\}}{1 - ( - 0.1 )} \right| < 10 ^{-7} 11.1+0.1+(0.1)n+11.1<107\displaystyle \left| \frac{1 - 1.1 + 0.1 + ( - 0.1 ) ^{n+1}}{1.1} \right| < 10 ^{-7} (0.1)n+11.1<(0.1)7\displaystyle \left| \frac{( - 0.1 ) ^{n + 1}}{1.1} \right| < ( 0.1 ) ^{7} (0.1)n+1<1.1×(0.1)7\left| ( - 0.1 ) ^{n+1} \right| < 1.1 \times ( 0.1 ) ^{7} n+17\therefore n + 1 \geq 7 따라서 n6n \geq 6이므로 가장 작은 자연수 nn의 값은 6이다.

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