미적분Ⅱ수열의 극한수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

수열 극한 보기

문제

세 수열 {an},{bn},{cn}\left\{ a _{n} \right\} , \left\{ b _{n} \right\} , \left\{ c _{n} \right\}에 대하여 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [4점] ㄱ. 0<an<bn0 < a _{n} < b _{n} (n=1,2,3,)( n = 1 , 2 , 3 , \cdots ) 이고 limnbn=\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {b _{n} = \infty}이면 limnanbn2=0\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {\frac{a _{n}}{b _{n} ^{2}}} = 0이다. ㄴ. 수열 {an}\left\{ a _{n} \right\}이 발산하고 수열 {anbn}\left\{ a _{n} b _{n} \right\}이 수렴하면 limnbn=0\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {} b _{n} = 0이다. ㄷ. an<bn<cna _{n} < b _{n} < c _{n} (n=1,2,3,)( n = 1 , 2 , 3 , \cdots ) 이고 limn(n+1)an=limn(n1)cn=1\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {} ( n + 1 ) a _{n} = \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {} ( n - 1 ) c _{n} = 1이면 limnnbn=1\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {} n b _{n} = 1 이다.

ㄱ, ㄴㄱ, ㄷㄴ, ㄷ

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해설

ㄱ. 0<an<bn0 < a _{n} < b _{n}이고, limnbn=\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {b _{n} = \infty}이므로 limnanbn2=\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {\frac{a _{n}}{b _{n} ^{2}}} =limn1bn×anbn=0×0=0\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} \frac{1}{b _{n}} \times {\frac{a _{n}}{b _{n}} = 0 \times 0 = 0} (참) ㄴ. {an};1,0,1,0,1,0,\left\{ a _{n} \right\} ; 1 , 0 , 1 , 0 , 1 , 0 , \cdots이고 {bn};0,1,0,1,0,1,\left\{ b _{n} \right\} ; 0 , 1 , 0 , 1 , 0 , 1 , \cdots이면 수열 {an}\left\{ a _{n} \right\}은 발산하고 수열 {anbn}\left\{ a _{n} b _{n} \right\}은 수렴하지만 limnbn\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {} b _{n}은 발산한다. (거짓) ㄷ. an<bn<cna _{n} < b _{n} < c _{n} (n=1,2,3,)( n = 1 , 2 , 3 , \cdots ) 에서 n×an<n×bn<n×cnn \times a _{n} < n \times b _{n} < n \times c _{n} nn+1×(n+1)an<n×bn<nn1×(n1)cn\displaystyle \frac{n}{n + 1} \times ( n + 1 ) a _{n} < n \times b _{n} < \frac{n}{n - 1} \times ( n - 1 ) c _{n} limnnn+1(n+1)annbnlimnnn1(n1)cn\displaystyle \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {} \frac{n}{n + 1} ( n + 1 ) a _{n} \leq n b _{n} \leq \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {} \frac{n}{n - 1} ( n - 1 ) c _{n} 1nbn11 \leq n b _{n} \leq 1 limnnbn=1\displaystyle \therefore \lim\limits _{n \rightarrow \infty} {} n b _{n} = 1 (참) 따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄷ이다.

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