미적분Ⅱ수열의 극한수능 기출기본 문제 (3점 중반)

합으로 정한 수열 극한

문제

수열 {an}\left\{ a _{n} \right\}의 첫째항부터 제nn항까지의 합 SnS _{n}Sn=2n+3nS _{n} = 2 ^{n} + 3 ^{n}일 때, limnanSn\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {\frac{a _{n}}{S _{n} }}의 값은? [3점] 16\displaystyle \frac{1}{6}13\displaystyle \frac{1}{3}12\displaystyle \frac{1}{2}23\displaystyle \frac{2}{3}56\displaystyle \frac{5}{6}

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해설

Sn=2n+3nS _{n} = 2 ^{n} + 3 ^{n}이므로 an=SnSn1a _{n} = S _{n} - S _{n-1} =(2n+3n)(2n1+3n1)= ( 2 ^{n} + 3 ^{n} ) - ( 2 ^{n-1} + 3 ^{n-1} ) =23n1+2n1= 2 \bullet 3 ^{n-1} + 2 ^{n-1}(n2)( n \geq 2 ) limnanSn=limn23n1+2n12n+3n\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} \frac{a _{n}}{S _{n}} = \lim\limits _{n \rightarrow \infty} \frac{2 \bullet 3 ^{n-1} + 2 ^{n-1}}{2 ^{n} + 3 ^{n}} =limn23+12(23)n(23)n+1=23\displaystyle = \lim\limits _{n \rightarrow \infty} \frac{\frac{2}{3} + \frac{1}{2} \bullet \left( \frac{2}{3} \right) ^{n}}{\left( \frac{2}{3} \right) ^{n} + 1} = \frac{2}{3}

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