미적분Ⅱ정적분의 활용수능 기출기본 문제 (3점 중반)

정적분과 급수

문제

limn2πnk=1nsinπk3n\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {\frac{2 \pi}{n} \sum\limits _{k = 1} ^{n} \sin \frac{\pi k}{3 n}}의 값은? [3점] 52\displaystyle \frac{5}{2}3372\displaystyle \frac{7}{2}4492\displaystyle \frac{9}{2}

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해설

[출제의도] 정적분과 급수의 합 사이의 관계를 이해한다. xk=πk3n\displaystyle x _{k} = \frac{\pi k}{3 n}라 하면 Δx=π3n\displaystyle \Delta x = \frac{\pi}{3 n}이므로 limn2πnk=1nsinπk3n\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {\frac{2 \pi}{n} \sum\limits _{k = 1} ^{n} \sin \frac{\pi k}{3 n}}=6×0π3sinxdx\displaystyle = 6 \times \int _{0} ^{\frac{\pi}{3}} {\sin x} dx=6×[cosx]0π3\displaystyle = 6 \times \left[ \begin{array}{l} \begin{matrix} \\ \end{matrix} - \cos x \end{array} \right] _{0} ^{\frac{\pi}{3}}=3= 3

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