미적분Ⅱ수열의 극한수능 기출기본 문제 (3점 중반)

로그곡선 삼각형 넓이비 극한

문제

그림과 같이 두 곡선 y=log2xy = \log _{2} x, y=log2xy = - \log _{2} x가 직선 x=nx = n (nn22 이상의 자연수)과 만나는 점을 각각 An{\mathrm{A}} _{n}, Bn{\mathrm{B}} _{n}이라 하고, 점 An{\mathrm{A}} _{n}을 지나고 xx축과 평행한 직선이 곡선 y=log2xy = - \log _{2} x와 만나는 점을 Cn{\mathrm{C}} _{n}이라 하자. 점 D(1,0){\mathrm{D}} ( 1 , 0 )에 대하여 두 삼각형 AnBnD{\mathrm{A}} _{n} {\mathrm{B}} _{n} \mathrm{D}, AnCnD{\mathrm{A}} _{n} {\mathrm{C}} _{n} \mathrm{D}의 넓이를 각각 SnS _{n}, TnT _{n}이라 할 때, limnTnSn\displaystyle \lim\limits _{n\rightarrow \infty} \frac{T _{n}}{S _{n}}의 값은? [3점]

12\displaystyle \frac{1}{2}58\displaystyle \frac{5}{8}34\displaystyle \frac{3}{4}78\displaystyle \frac{7}{8}11

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해설

Sn=S _{n} =12(n1)2log2n\displaystyle \frac{1}{2} \cdot ( n - 1 ) \cdot 2 \log _{2} n, Tn=T _{n} =12(n1n)log2n\displaystyle \frac{1}{2} \cdot ( n - {\frac{1}{n}} ) \cdot \log _{2} n이므로 \thereforelimnTnSn=\displaystyle \lim\limits _{n\rightarrow \infty {\frac{T _{n}}{S _{n}}}} =limnn1n2(n1)=12\displaystyle \lim\limits _{n\rightarrow \infty {\frac{n - {\frac{1}{n}}}{2 ( n - 1 )}}} = \frac{1}{2}

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