미적분Ⅱ수열의 극한수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

제곱합 수열의 극한값

문제

다음 극한값을 구한 것은? limn1222+3242++(2n1)2(2n)21n2\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} \frac{1 ^{2} - 2 ^{2} + 3 ^{2} - 4 ^{2} + \cdots + ( 2 n - 1 ) ^{2} - ( 2 n ) ^{2}}{1 - n ^{2}}

0011224466

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해설

1222+3242++(2n1)2(2n)21 ^{2} - 2 ^{2} + 3 ^{2} - 4 ^{2} + \cdots + ( 2 n - 1 ) ^{2} - ( 2 n ) ^{2} =k=1n(2k1)2k=1n(2k)2\displaystyle = \sum\limits _{k = 1} ^{n} {( 2 k - 1 ) ^{2}} - \sum\limits _{k = 1} ^{n} {( 2 k ) ^{2}}=k=1n(4k+1)\displaystyle = \sum\limits _{k = 1} ^{n} {( - 4 k + 1 )} =412n(n+1)+n\displaystyle = - 4 \cdot \frac{1}{2} n ( n + 1 ) + n=2n2n= - 2 n ^{2} - n 따라서, limn2n2n1n2=limn21n1n21\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {\frac{- 2 n ^{2} - n}{1 - n ^{2}}} = \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {\frac{- 2 - \frac{1}{n}}{\frac{1}{n ^{2}} - 1}} =21\displaystyle = \frac{- 2}{- 1} =2= 2

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