대수수열의 합수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

이중 시그마 합의 값

문제

k=120(2k+1)(1k+1k+1+1k+2++120)\displaystyle \sum\limits _{k = 1} ^{20} ( 2 k + 1 ) \left( \frac{1}{k} + \frac{1}{k + 1} + \frac{1}{k + 2} + \cdots + \frac{1}{20} \right)의 값은? 250250254254258258262262266266

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해설

k=120(2k+1)(1k+1k+1+1k+2++120)\displaystyle \sum\limits _{k = 1} ^{20} ( 2 k + 1 ) \left( \frac{1}{k} + \frac{1}{k + 1} + \frac{1}{k + 2} + \cdots + \frac{1}{20} \right) =k=11(2k+1)(11)+k=12(2k+1)(12)+k=13(2k+1)(13)+\displaystyle = \sum\limits _{k = 1} ^{1} ( 2 k + 1 ) \left( \frac{1}{1} \right) + \sum\limits _{k = 1} ^{2} ( 2 k + 1 ) \left( \frac{1}{2} \right) + \sum\limits _{k = 1} ^{3} ( 2 k + 1 ) \left( \frac{1}{3} \right) + +k=120(2k+1)(120)\displaystyle \cdots + \sum\limits _{k = 1} ^{20} ( 2 k + 1 ) \left( \frac{1}{20} \right) =n=120n(n+2)×1n\displaystyle = \sum\limits _{n = 1} ^{20} n ( n + 2 ) \times \frac{1}{n} =n=120(n+2)\displaystyle = \sum\limits _{n = 1} ^{20} ( n + 2 ) =250= 250

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