미적분Ⅱ정적분의 활용수능 기출기본 문제 (3점 중반)

급수와 정적분

문제

limn1nk=1n1+3kn\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {} \frac{1}{n} \sum\limits _{k = 1} ^{n} \sqrt{1 + \frac{3 k}{n}}의 값은? [3점] 43\displaystyle \frac{4}{3}139\displaystyle \frac{13}{9}149\displaystyle \frac{14}{9}53\displaystyle \frac{5}{3}169\displaystyle \frac{16}{9}

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해설

[출제의도] 급수와 정적분의 관계를 이용하여 급수의 합을 구할 수 있는가? limn1nk=1n1+3kn\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {} \frac{1}{n} \sum\limits _{k = 1} ^{n} \sqrt{1 + \frac{3 k}{n}}=011+3xdx\displaystyle = \int _{0} ^{1} {\sqrt{1 + 3 x}} dx =[29(1+3x)32]01\displaystyle = \left[ \frac{2}{9} \left( 1 + 3 x \right) ^{\frac{3}{2}} \right] _{0} ^{1}=29(81)\displaystyle = \frac{2}{9} \left( 8 - 1 \right)=149\displaystyle = \frac{14}{9}

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