대수수열의 합수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

시그마 계산

문제

k=110k3k+1+k=1101k+1\displaystyle \sum\limits _{k = 1} ^{10} \frac{k ^{3}}{k + 1} + \sum\limits _{k = 1} ^{10} \frac{1}{k + 1}의 값은? [4점] 340340360360380380400400420420

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해설

[출제의도] 수열의 합 계산하기 k=110k3k+1+k=1101k+1\displaystyle \sum\limits _{k = 1} ^{10} \frac{k ^{3}}{k + 1} + \sum\limits _{k = 1} ^{10} \frac{1}{k + 1} =k=110k3+1k+1\displaystyle = \sum\limits _{k = 1} ^{10} \frac{k ^{3} + 1}{k + 1} =k=110(k+1)(k2k+1)k+1\displaystyle = \sum\limits _{k = 1} ^{10} \frac{( k + 1 ) ( k ^{2} - k + 1 )}{k + 1} =k=110(k2k+1)\displaystyle = \sum\limits _{k = 1} ^{10} ( k ^{2} - k + 1 ) =k=110k2k=110k+k=1101\displaystyle = \sum\limits _{k = 1} ^{10} k ^{2} - \sum\limits _{k = 1} ^{10} k + \sum\limits _{k = 1} ^{10} 1 =10×11×21610×112+1×10\displaystyle = \frac{10 \times 11 \times 21}{6} - \frac{10 \times 11}{2} + 1 \times 10 =38555+10= 385 - 55 + 10=340= 340

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