미적분Ⅱ수열의 극한수능 기출기본 문제 (3점 중반)

수렴 조건 k 최솟값

문제

limn1nk{(n+1n)101n10}\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {} \frac{1}{n ^{k}} \left\{ \left( n + \frac{1}{n} \right) ^{10} - \frac{1}{n ^{10}} \right\}이 수렴하기 위한 kk의 최소값을 구하시오. [3점]

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10

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해설

limn1nk{(n+1n)101n10}\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {} \frac{1}{n ^{k}} \left\{ \left( n + \frac{1}{n} \right) ^{10} - \frac{1}{n ^{10}} \right\}=limn{(n2+1)101}nk+10\displaystyle = \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {} \frac{\left\{ \left( n ^{2} + 1 \right) ^{10} - 1 \right\}}{n ^{k + 10}} limn{(n2+1)101}nk+10\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {} \frac{\left\{ \left( n ^{2} + 1 \right) ^{10} - 1 \right\}}{n ^{k + 10}}가 수렴하기 위해서는 k10k \geq 10 \therefore최소값은 1010

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