미적분Ⅱ급수수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

급수와 극한

문제

모든 항이 양수인 수열 {an}\left\{ a _{n} \right\}에 대하여 급수 n=1(ann22)\displaystyle \sum\limits _{n = 1} ^{\infty} \left( \frac{a _{n}}{n ^{2}} - 2 \right)가 수렴할 때, limn2n2+5ann2+an\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {\frac{2 n ^{2} + 5 a _{n}}{n ^{2} + a _{n}}}의 값을 구하시오. [4점]

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4

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해설

급수 n=1(ann22)\displaystyle \sum\limits _{n = 1} ^{\infty} \left( \frac{a _{n}}{n ^{2}} - 2 \right)가 수렴하므로 limn(ann22)=0\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {\left( \frac{a _{n}}{n ^{2}} - 2 \right)} = 0 \therefore limnann2=2\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {\frac{a _{n}}{n ^{2}}} = 2 limn2n2+5ann2+an=limn2+5ann21+ann2=2+5×21+2=4\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {\frac{2 n ^{2} + 5 a _{n}}{n ^{2} + a _{n}}} = \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {\frac{2 + \frac{5 a _{n}}{n ^{2}}}{1 + \frac{a _{n}}{n ^{2}}} =} \frac{2 + 5 \times 2}{1 + 2} = 4

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