미적분Ⅱ급수수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

홀수항 급수

문제

수열 {an}\left\{ a _{n} \right\}의 첫째항부터 제 nn항까지의 합을 SnS _{n}이라 하면 S2n1=2n+2\displaystyle S _{2n-1} = \frac{2}{n + 2}, S2n=2n+1\displaystyle S _{2n} = \frac{2}{n + 1} (n1n \geq 1) 이 성립한다. n=1a2n1\displaystyle \sum\limits _{n=1} ^{\infty} a _{2n-1}의 값은? [3점] 2- 21- 1001122

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해설

a1=S1=23\displaystyle a _{1} = S _{1} = \frac{2}{3} n2n \geq 2일 때, a2n1a _{2n-1}=S2n1S2n2= S _{2n-1} - S _{2n-2}=2n+22n\displaystyle = \frac{2}{n + 2} - \frac{2}{n}n=1a2n1\displaystyle \sum\limits _{n=1} ^{\infty} a _{2n-1}=a1+n=2a2n1\displaystyle = a _{1} + \sum\limits _{n=2} ^{\infty} a _{2n-1} =a1+limnk=2n(2k+22k)\displaystyle = a _{1} + \lim\limits _{n\rightarrow \infty} \sum\limits _{k=2} ^{n} \left( \frac{2}{k + 2} - \frac{2}{k} \right) =23+limn(2n+2+2n+1123)\displaystyle = \frac{2}{3} + \lim\limits _{n\rightarrow \infty} \left( \frac{2}{n + 2} + \frac{2}{n + 1} - 1 - \frac{2}{3} \right) =1= - 1

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