미적분Ⅱ급수수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

급수 수렴과 극한

문제

수열 {an}\left\{ a _{n} \right\}에 대하여 n=1an4n=2\displaystyle \sum\limits _{n = 1} ^{\infty} \frac{a _{n}}{4 ^{n}} = 2일 때, limnan+4n+13n14n1+3n+1\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {} \frac{a _{n} + 4 ^{n + 1} - 3 ^{n - 1}}{4 ^{n - 1} + 3 ^{n + 1}}의 값을 구하시오. [3점]

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해설

n=1an4n=2\displaystyle \sum\limits _{n = 1} ^{\infty} {\frac{a _{n}}{4 ^{n}}} = 2에서 무한급수의 합이 수렴하므로 limnan4n=0\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {\frac{a _{n}}{4 ^{n}}} = 0 (주어진식)=limnan4n+413(34)n14+3(34)n=414=16\displaystyle \therefore ( \text{주어진} \text{식} ) = \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {} \frac{\frac{a _{n}}{4 ^{n}} + 4 - \frac{1}{3} \left( \frac{3}{4} \right) ^{n}}{\frac{1}{4} + 3 \cdot \left( \frac{3}{4} \right) ^{n}} = \frac{4}{\frac{1}{4}} = 16

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