미적분Ⅱ수열의 극한수능 기출기본 문제 (3점 중반)

함수의 극한으로 정의된 함수의 좌극한

문제

실수 xx에 대하여 f(x)=limnx2n+12x2n+1x2n+2+x2n+1\displaystyle f ( x ) = \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {} \frac{x ^{2 n + 1} - 2 x ^{2 n} + 1}{x ^{2 n + 2} + x ^{2 n} + 1}일 때, limx1f(x)=a\displaystyle \lim\limits _{x \rightarrow - 1 -} {} f ( x ) = a, limx1f(x)=b\displaystyle \lim\limits _{x \rightarrow 1 -} {} f ( x ) = b라 하자. ba+2\displaystyle \frac{b}{a + 2}의 값은? [3점] 14\displaystyle - \frac{1}{4}12\displaystyle - \frac{1}{2}12\displaystyle \frac{1}{2}2244

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해설

x<1| x | < 1이면 f(x)=limnx2n+12x2n+1x2n+2+x2n+1\displaystyle f ( x ) = \lim\limits _{n \rightarrow \infty} \frac{x ^{2 n + 1} - 2 x ^{2 n} + 1}{x ^{2 n + 2} + x ^{2 n} + 1}=1= 1 x>1| x | > 1이면 f(x)=limnx2n+12x2n+1x2n+2+x2n+1\displaystyle f ( x ) = \lim\limits _{n \rightarrow \infty} \frac{x ^{2 n + 1} - 2 x ^{2 n} + 1}{x ^{2 n + 2} + x ^{2 n} + 1}=limnx2+1x2nx2+1+1x2n\displaystyle = \lim\limits _{n \rightarrow \infty} \frac{x - 2 + \frac{1}{x ^{2 n}}}{x ^{2} + 1 + \frac{1}{x ^{2 n}}}=x2x2+1\displaystyle = \frac{x - 2}{x ^{2} + 1} limx1f(x)=limx1x2x2+1\displaystyle \lim\limits _{x \rightarrow - 1 -} f ( x ) = \lim\limits _{x \rightarrow - 1 -} \frac{x - 2}{x ^{2} + 1}=32\displaystyle = - \frac{3}{2}=a= a, limx1f(x)=1\displaystyle \lim\limits _{x \rightarrow 1 -} f ( x ) = 1=b= b \therefore ba+2=132+2=2\displaystyle \frac{b}{a + 2} = \frac{1}{- \frac{3}{2} + 2} = 2

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