미적분Ⅱ정적분의 활용수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

구분구적 극한

문제

다음의 극한값을 구하면? [4점] limn(12n3+13+22n3+23+32n3+33++n2n3+n3)\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} \left( \frac{1 ^{2}}{n ^{3} + 1 ^{3}} + \frac{2 ^{2}}{n ^{3} + 2 ^{3}} + \frac{3 ^{2}}{n ^{3} + 3 ^{3}} + \cdots + \frac{n ^{2}}{n ^{3} + n ^{3}} \right)

2ln22 \ln 2ln2\ln 213ln2\displaystyle \frac{1}{3} \ln 212ln2\displaystyle \frac{1}{2} \ln 23ln23 \ln 2

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해설

준식)=limn{(1n)21+(1n)3+(2n)21+(2n)3+(3n)21+(3n)3++(nn)21+(nn)3}×1n\displaystyle \begin{aligned} \text{준식} ) & = \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {} \left\{ \frac{\left( \frac{1}{n} \right) ^{2}}{1 + \left( \frac{1}{n} \right) ^{3}} + \frac{\left( \frac{2}{n} \right) ^{2}}{1 + \left( \frac{2}{n} \right) ^{3}} + \frac{\left( \frac{3}{n} \right) ^{2}}{1 + \left( \frac{3}{n} \right) ^{3}} + \cdots + \frac{\left( \frac{n}{n} \right) ^{2}}{1 + \left( \frac{n}{n} \right) ^{3}} \right\} \times \frac{1}{n} \end{aligned} =limnk=1n(kn)21+(kn)3×1n=01x21+x3dx\displaystyle \begin{aligned} & = \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {} \sum\limits _{k = 1} ^{n} \frac{\left( \frac{k}{n} \right) ^{2}}{1 + \left( \frac{k}{n} \right) ^{3}} \times \frac{1}{n} = \int _{0} ^{1} {} \frac{x ^{2}}{1 + x ^{3}} dx \end{aligned} =13[ln1+x3]01=13ln2\displaystyle = \frac{1}{3} \left[ \ln \left| 1 + x ^{3} \right| \right] _{0} ^{1} = \frac{1}{3} \ln 2

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