연습문제・심화문제
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0 4
⑴ = = =2
∴ k=-3
⑵ = 의 값
이 0이 아닌 값으로 수렴하므로 분자와 분모의 차수는 같다.
즉 b=0이어야 한다. 이때
=
=-2 이므로
;3A;=-2 ∴ a=-6
∴ b-a=6 답 ⑴ -3 ⑵ 6
0 5
⑴ na«=b«으로 놓으면 a«= 이고 b«=3
∴ =
=
= =;3@;
⑵ =b«으로 놓으면 a«= 이고
b«=-1
∴ a«=
= =;2#;
∴ = =5
답 ⑴;3@; ⑵ 5
;2#;+1 1115
;2#;-1 111a«+1a«-1
nlimڦ
4¥(-1)+1 1111125¥(-1)+3
4b«+1 11125b«+3
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
4b«+1 11125b«+3 -3a«+1
112125a«-4
2+;n#;
111b«
nlimڦ
2n¤ +3n 1111n¤ b«
nlimڦ
2n¤ +3n 1111b«
n‹ ¥13n
nlimڦ
2n¤ +3n 1111n‹ a«
nlimڦ
nlimڦ
13b«n
a+:™nÅ:+15n¤a 11111231
3-15n¤
nlimڦ
an¤ +2an+a 11211123n¤ -1
nlimڦ
an¤ +2an+a 1121112bn‹ +3n¤ -1
nlimڦ
a(n+1)¤
1121115bn‹ +3n¤ -1
nlimڦ
11115+k6 3¥5+k
11125+1 3a«+k
1112a«+1
nlimڦ
06
이차방정식 x¤ -x+n-"√n¤ +n=0의 두 근이 a«, b«이므로 근과 계수의 관계에 의하여
a«+b«=1, a«b«=n-"√n¤ +n
∴ { + }=
∴ { + }=
∴ { + }=
∴ { + }=
∴ { + }=
∴ { + }=-2 답 -2
07
a«= {2+ }=2
b«= [1- ]=1
∴ 40 =40¥ =50 답 50
08
2n¤ +3n-3<a«<2n¤ +3n+4에서 3n-3<a«-2n¤ <3n+4
∴ < <
이때
= =3,
= =3
이므로 수열의 극한의 대소 관계에 의하여
=3 답 3
a«-2n¤
111455n
nlimڦ
3+;n$;
1111
nlimڦ
1113n+4n
nlimڦ
3-;n#;
1111
nlimڦ
1113n-3n
nlimڦ
1113n+4n a«-2n¤
1111n 1113n-3n
2¤ +1¤
1112¥2¥1 a«¤ +b«¤
11112a«b«
nlimڦ
11113n(1+n¤ )1
nlimڦ
nlimڦ
1312n¤
nlimڦ
nlimڦ
1+Æ…1+;n!;
111112-1
nlimڦ
n+"√n¤ +n 111112-n
nlimڦ
n+"√n¤ +n 1111123n¤ -(n¤ +n)
nlimڦ
111111 n-"√n¤ +n
nlimڦ
a«+b«
1113a«b«
nlimڦ
13b«1 13a«1
nlimڦ
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연습 문 제・ 심 화 문 제
09
⑴
=
=
= Æ…a+;n#; {Æ…1+;n@;+Æ…1+;n!; }
='a(1+1)=2'a=6
∴ a=9
⑵ {"√n(n+4)-an+b}
= {"√n¤ +4n-(an-b)}
=
=
=
=
이 식의 값이 4이므로 1-a¤ =0, =4 따라서 a=1, b=2이므로 a+b=3
답 ⑴ 9 ⑵ 3
10
"√9n¤ +6n+1<"√9n¤ +11n+3<"√9n¤ +12n+4이 므로
3n+1<"√9n¤ +11n+3<3n+2
∴ a«=3n+1
∴b«="√9n¤ +11n+3-(3n+1)
∴
∴=lim11111111111111113n+1+n{"√9n¤ +11n+3-(3n+1)}n
nڦ
a«+nb«
1111n
nlimڦ
2(2+ab) 112111+a
(1-a¤ )n+2(2+ab)-15b¤n 1121111111115
Æ…1+;n$;+a-;nB;
nlimڦ
(1-a¤ )n¤ +2(2+ab)n-b¤
1111111111115
"√n¤ +4n+an-b
nlimڦ
n¤ +4n-(an-b)¤
111111112
"√n¤ +4n+an-b
nlimڦ
{"√n¤ +4n-(an-b)}{"√n¤ +4n+(an-b)}
111111111111111111
"√n¤ +4n+an-b
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
'ƒan+3('ƒn+2+'ƒn+1) 111111111115n
nlimڦ
'ƒan+3('ƒn+2+'ƒn+1) 1111111111111111
n('ƒn+2-'ƒn+1)('ƒn+2+'ƒn+1)
nlimڦ
'ƒan+3 111111112
n('ƒn+2-'ƒn+1)
nlimڦ
∴=
∴ =+ {"√9n¤ +11n+3-(3n+1)}
∴=3+
∴=3+
∴=3+;6%;=:™6£:
따라서 p=6, q=23이므로
p+q=29 답 29
11
주어진 수열의 일반항 a«을 구하면 a«=
a«= k(k+1) a«= { k¤ + k}
a«= [;6!;n(n+1)(2n+1)+;2!;n(n+1)]
a«=;6!; {1+;n!;}{2+;n!;}+;2!; {1+;n!;}¥;n!;
∴ a«=;6!;¥1¥2+;2!;¥1¥0=;3!; 답 ;3!;
12
a«=2n-1이므로 a™«=2(2n)-1=4n-1 a™«–¡=2(2n-1)-1=4n-3 a™+a¢+y+a™«
=;Kn+!a™˚=;Kn+!(4k-1)
=4¥ -n=2n¤ +n
a¡+a£+y+a™«–¡
=;Kn+!a™˚–¡=;Kn+!(4k-3) n(n+1) 111152
nlimڦ
13n‹1
¡n k=1
¡n k=1
13n‹1
¡n k=1
13n‹1
1¥2+2¥3+y+n(n+1) 11111111111n‹
5+;n@;
11111111113 æ≠9+:¡n¡:+15+3+;n!;n¤
nlimڦ
111111111115n+2
"√9n¤ +11n+3+(3n+1)
nlimڦ
nlimڦ
1113n+1n
nlimڦ
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=4¥ -3n=2n¤ -n
∴ (주어진 식)= ("√2n¤ +n-"√2n¤ -n)
∴ (주어진 식)=
∴ (주어진 식)=
∴ (주어진 식)= 답
13
(분자의 일반항)=k {2n-(2k-1)}
(분자의 일반항)=-2k¤ +(2n+1)k
∴ (분자)
∴= {-2k¤ +(2n+1)k}
∴=-2¥ +
∴=
∴ (주어진 식)= =;3!;
답 ;3!;
14
① (반례) a«= , b«= 이면
① a«=0, b«=0이지만
① = n=¶ (거짓)
② (반례) a«=n+2, b«=n+1이면
① a«=¶, b«=¶이지만
① (a«-b«)= 1=1 (거짓)
③ (반례) a«=n¤ , b«= 이면
② a«=¶, b«=0이지만
① a«b«=limn=¶ (거짓)
nڦ
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
1n1
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
13a«b«
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
11 n¤
1n1
2n‹ +3n¤ +n 1111116n‹
nlimڦ
2n‹ +3n¤ +n 1111116
n(n+1)(2n+1) 111111112 n(n+1)(2n+1)
111111116
¡n k=1
12'22 12'22
1121111112 Æ…2+;n!;+Æ…2-;n!;
nlimڦ
11211111152n
"√2n¤ +n+"√2n¤ -n
nlimڦ
nlimڦ
n(n+1) 111152
④ (반례) a«=1+;n!;, b«=1+;n@;이면 a«<b«이지만
② a«= b«=1 (거짓)
⑤ a«-b«=c«이라 하면
① (a«-b«)= c«=0
① b«= (a«-c«)
① b«= a«- c«
① b«=a-0=a (참)
답 ⑤
15
① 공비는;3!;이고 -1<;3!;<1이므로
=0 (수렴)
② 공비는 0.99이고 -1<0.99<1이므로 (0.99)« =0 (수렴)
③ 공비는'∂0.9이고 -1<'∂0.9<1이므로 ('∂0.9 )« =0 (수렴)
④ 공비는 -;4#;이고 -1<-;4#;<1이므로
{-;4#;}«=0 (수렴)
⑤ ={;3$;}« 에서 공비는 ;3$;이고 ;3$;>1이므로
=¶(발산)
답 ⑤
16
1<r…2일 때, ;2!;…;r!;<1이므로 {;r!;}«
=0
∴ = =-;3@;
답 -;3@;
11132
;r™;;«:-3
nlimڦ
11112-3¥r«2¥r«
nlimڦ
nlimڦ
122¤ «3«
nlimڦ
122¤ «3«
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
133«1
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
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연습 문 제・ 심 화 문 제
17
⑴
=
= =4 (수렴)¤ {;4#;}« =0
⑵
= = =15 (수렴)
답 ⑴ 4에 수렴 ⑵ 15에 수렴
18
등비수열 {r« }이 수렴하므로 -1<r…1 ㄱ. -1<r‹ …1이므로 수열 {r‹ « }은 수렴한다.
ㄴ. r+0일 때, ;r!;æ1 또는 ;r!;<-1이므로 수열
[{;r!;}«
]은 반드시 수렴하지는 않는다.
ㄷ. -1…-r<1이므로 수열 {(-r)« }은 r=1일 때 수렴하지 않는다.
ㄹ. 0… <1이므로 수열 [{ }«
]은 수렴 한다.
따라서 항상 수렴하는 수열은 ㄱ, ㄹ이다.
답 ㄱ, ㄹ
19
⑴ 공비가 |x|이므로 -1<|x|…1
∴ 0…|x|…1
∴ -1…x…1
⑵ 주어진 수열은 2x-1, (2x-1)‹ , (2x-1)fi , y 이므로 공비는 (2x-1)¤
∴ -1<(2x-1)¤ …1, 0…(2x-1)¤ …1
∴ 0…x…1
⑶ 공비가 log™ x-2이므로
1121-r2 1121-r2
15-2¥0 11121+0 5¥3-2¥{;3@;}«
111111 1+{;3@;}«
nlimڦ
5¥3« ±⁄ -2« ±⁄
11112133« +2«
nlimڦ
nlimڦ
4+3¥0 11121+0
4+3¥{;4#;}«
11111 1+{;4#;}«
nlimڦ
4« ±⁄ +3« ±⁄
111124« +3«
nlimڦ
-1<log™ x-2…1, 1<log™ x…3
∴ 2<x…8
답 ⑴ -1…x…1 ⑵ 0…x…1 ⑶ 2<x…8
20
⁄|r|>1이면 r« =—¶
⁄∴ =
⁄∴ = =-1
¤r=1이면 r« =1
⁄∴ = =0
‹|r|<1이면 r« =0
⁄∴ = =1
따라서 a=-1, b=0, c=1이므로 이차방정식 -x¤ +1=0의 두 근은 x=—1
∴ a¤ +b¤ =2 답 2
21
⁄|r|<1일 때, r« =0
⁄∴ = =-1
¤r=1일 때, r« =1
⁄∴ = =0
‹|r|>1일 때, =0
⁄∴ = =r
⁄, ¤, ‹에서 이 3에 수렴하는 경
우는 ‹이고 이때 r=3 답 ④
r« ±⁄ -1 1113r« +1
nlimڦ
r-14r«1 11121
1+14r«
nlimڦ
r« ±⁄ -1 1113r« +1
nlimڦ
14r«1
nlimڦ
1121-11+1 r« ±⁄ -1
1113r« +1
nlimڦ
nlimڦ
1120-10+1 r« ±⁄ -1
1113r« +1
nlimڦ
nlimڦ
1121-01+0 11231-r«1+r«
nlimڦ
nlimڦ
1121-11+1 11231-r«1+r«
nlimڦ
nlimڦ
1120-10+1 14-1r«1 11121
14+1r«
nlimڦ
11231-r«1+r«
nlimڦ
nlimڦ
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22
⁄수열 {(log∞ x)« }의 공비가 log∞ x이므로 수렴하 려면
⁄-1<log∞ x…1, log∞ ;5!;<log∞ x…log∞ 5
⁄∴;5!;<x…5
¤수열[{ }«
]의 공비가 이므로 수렴
⁄하려면 -1< …1, -3<2x+1…3
⁄∴ -2<x…1
⁄, ¤에서;5!;<x…1 답 ;5!;<x…1
23
a¡='3=3;2!;
a™="ç3'3 =Æ…3¥3;2!;=(31+;2!;);2!;=3;2!;+{;2!;}¤
a£=øπ3"ç3'3 =(31+;2!;+{;2!;}¤
);2!;=3;2!;+{;2!;}¤+{;2!;}‹
⋮ a«=3;2!;+{;2!;}¤+{;2!;}‹+y+{;2!;}«
=31-{;2!;}
«
∴ a«= 31-{;2!;}
«
=3 답 3
24
f(x)= 에서
f(2)=
f(2)= =16
f {;2!;}= =1
∴ f(2)+f{;2!;}=16+1=17 답 17 {;2!;}
2n+4
+2¥;2!;
1111112 {;2!;}
2n
+1
nlimڦ
2› +1222¤2n 11111
1+1222n
nlimڦ
22n+4+2¥2 11112322n+1
nlimڦ
x2n+4+2x 111155x2n+1
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
1112x+13
1112x+13 1112x+13
25
x¤ +2x-1=0에서 x=-1—'2 a=-1-'2, b=-1+'2라 하면
|a|>1, |b|<1이므로 a«은 발산, b« =0
∴ =
=a=-1-'2
답 -1-'2
26
⑴ a«=a(a는 상수)라 하면
= =;å$;
따라서;å$;=3이므로 a=;3$;
∴ a«=;3$;
⑵ a«=S«-S«–¡
a«={2n+ }-[2(n-1)+ ] a«=2+ {;2!;-1}
a«=2- (næ2)
∴ a«= {2- }=2
⑶ =b«으로 놓으면 a«= 이고
b«=2이므로 a«=
=11134-5¥22+4 =-1 11134-5b«b«+4
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
11134-5b«b«+4 4a«-4
11215a«+1
142«1
nlimڦ
nlimڦ
142«1 112« —⁄1
112« —⁄1 142«1
nlimڦ
4-{;3@;}«¥2a«
111111 a«+{;3@;}«
nlimڦ
4¥3« -2« ±⁄ ¥a«
1111113« ¥a«+2«
nlimڦ
nlimڦ
a+b¥{;å©;}« 111112
1+{;å©;}«
nlimڦ
a« ±⁄ +b« ±⁄
112115a« +b«
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
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연습 문 제・ 심 화 문 제
∴ = = =-1
답 ⑴;3$; ⑵ 2 ⑶ -1
27
⑴ 첫째항이 2, 공비가 2인 등비수열이므로 a«=2¥2« —⁄ =2«
S«= =2(2« -1)
∴ =
∴ = =;2!;
⑵ 수열 { log a«}은 첫째항이 log 2이고, 공비가 ;2!;
인 등비수열이므로
log(a¡a™ya«)=log a¡+log a™+y+log a«
log(a¡a™ya«)=
log(a¡a™ya«)=log 41-{;2!;}«
∴ a¡a™ya«=41-{;2!;}
«
∴ (a¡a™ya«)=4
답 ⑴;2!; ⑵ 4
28
모든 자연수 n에 대하여 중근을 가지므로 판별식 D=('ßa«)¤ -4(a«≠¡-1)=0
a«-4a«≠¡+4=0 ∴ a«≠¡=;4!;a«+1 즉 a«≠¡-;3$;=;4!;{a«-;3$;}에서 수열 [a«-;3$;]는 첫째항이 a¡-;3$;=2-;3$;=;3@;, 공비가 ;4!;인 등비수 열이므로
a«-;3$;=;3@;¥{;4!;}« —⁄
nlimڦ
(log 2)¥[1-{;2!;}« 111111112]
1-;2!;
1111121 2[1-{;2!;}« ]
nlimڦ
11112(2« -1)2«
nlimڦ
12S«a«
nlimڦ
2(2« -1) 111122-1
1121+0-1 1115a«a«
1+133«
nlimڦ
a«¥3«
1113« +a«
nlimڦ
∴ a«=;3$;+;3@;¥{;4!;}« —⁄
∴ a«=;3$; 답 ;3$;
29
f(x)=2« x¤ +3« x+1에서 나머지정리에 의하여 a«=f(1)=2« +3« +1
b«=f(2)=4¥2« +2¥3« +1
∴ =
∴ =
∴ =;2!; 답 ;2!;
30
x¡=2, x™=4, A«(x«), A«≠¡(x«≠¡)이라 하면 A«A«≠¡”을 4:1로 외분하는 점 A«≠™의 좌표 x«≠™는 x«≠™= =;3$;x«≠¡-;3!;x«
(n=1, 2, 3, y)
∴ x«≠™-x«≠¡=;3!;(x«≠¡-x«)
즉 수열 {x«≠¡-x«}은 첫째항이 x™-x¡=4-2=2이 고, 공비가 ;3!;인 등비수열이므로
x«≠¡-x«=2¥{;3!;}« —⁄
위의 식의 n에 1, 2, 3, y, n-1을 차례로 대입한 후 변끼리 더하면
x™-x¡–¡=2 x£-x™–¡=2¥;3!;
x¢-x£–¡=2¥{;3!;}¤
⋮
+ x«-x«–¡=2¥{;3!;}« —¤
x«-x¡=2[1+;3!;+{;3!;}¤
+y+{;3!;}« —¤
] 4x«≠¡-x«
1111254-1
{;3@;}« +1+{;3!;}« 111121112
4¥{;3@;}« +2+{;3!;}«
nlimڦ
2« +3« +1 11111124¥2« +2¥3« +1
nlimڦ
12a«b«
nlimڦ
nlimڦ
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=2¥
=3[1-{;3!;}« —⁄ ]
∴ x«= [5-3¥{;3!;}« —⁄
]=5
답 ⑤
31
⑴ 3« 의 양의 약수의 총합은 a«=1+3⁄ +3¤ +y+3«
a«= =
∴ =;2!;
=;2!; [3-{;3!;}« ]=;2#;
⑵ =æ≠ 의 양변에 상용로그를 취하면 (log a«≠™-log a«≠¡)=;2!;(log a«≠¡-log a«) 즉 수열 {log a«≠¡-log a«}은 첫째항이
log a™-log a¡=log ;1@;=log 2이고, 공비가 ;2!;인 등비수열이므로
log a«≠¡-log a«=(log 2)¥{;2!;}« —⁄
위의 식의 n에 1, 2, 3, y, n-1을 차례로 대 입한 후 변끼리 더하면
log a™-log a¡–¡=log 2 log a£-log a™–¡=(log 2)¥;2!;
log a¢-log a£–¡=(log 2)¥{;2!;}¤
⋮
+ log a«-log a«–¡=(log 2)¥{;2!;}« —¤
log a«-log a¡=(log 2)¥[1+;2!;+{;2!;}¤ log a«-log a¡=+y+{;2!;}« —¤
] 11a«≠¡a«
11a«≠™a«≠¡
nlimڦ
3« ±⁄ -1 11213«
nlimڦ
15a«3«
nlimڦ
3« ±⁄ -1 11212 3« ±⁄ -1
11213-1
nlimڦ
nlimڦ
1-{;3!;}« —⁄
11112 1-;3!;
log a«-log a¡=(log 2)¥
log a«-log a¡=(2 log 2)¥[1-{;2!;}« —⁄
] log a«=[1-{;2!;}« —⁄
]¥log 4
∴ a«=41-{;2!;}« —⁄
∴ a«=4 답 ⑴;2#; ⑵ 4
32
…;1!2!;의 n에 1, 2, 3, y, n-1을 차례로 대 입한 후 변끼리 곱하면
…;1!2!;
…;1!2!;
…;1!2!;
⋮ _ …;1!2!;
…{;1!2!;}« —⁄
이때 a¡>0, a«>0이므로 0<a«…{;1!2!;}« —⁄ ¥a¡
그런데 {;1!2!;}« —⁄ ¥a¡=0이므로 수열의 극한값의 대소 관계에 의하여
a«=0
∴ =lim11113-3n¤ -53n¤ -1
nڦ
5a«+3n¤ -1 111115557a«-3n¤ -5
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
13a«a¡
11a«–¡a«
13a¢a£
13a£a™
13a™a¡
11a«≠¡a«
nlimڦ
1-{;2!;}« —⁄
11111 1-;2!;
등비수열의 첫째항을 a, 공비를 r라 할 때, 첫째항부터 제`n항까지의 합 S«은
S«=111a(1-r« )111-r11155 KEY Point
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연습 문 제・ 심 화 문 제
=
=-1 답 -1
33
⁄ |x|<1일 때,
f(x)= = =4
¤ x=1일 때,
f(x)= = =3
‹ x=-1일 때,
f(x)= =
f(x)= =1
› |x|>1일 때,
f(x)= =
f(x)= =;[@;
이상에서 y=f(x)의 그 래프는 오른쪽 그림과 같 으므로 y=f(x)의 그래 프와 y=2x+k의 그래프 의 교점이 2개이려면 2<k<6이고 k+3 또는 k=1
즉 정수 k는 k=1, 4, 5
따라서 모든 정수 k의 값의 합은 10이다.
답 10
34
ㄱ. =;2!;+0이므로
는 발산한다.
1112n+3n-2
¡¶ n=1
1112n+3n-2
nlimڦ
y=2x+k
y=f(x) O 1 1 23 4
-1 -2
x y
;[@;+0 11151+0
2¥;[!;+12x¤ «4 111111
1+12x¤ «
nlimڦ
2x¤ « —⁄ +4 11211x¤ « +1
nlimڦ
1112-2+41+1
2¥(-1)¤ « —⁄ +4 11211115(-1)¤ « +1
nlimڦ
2x¤ « —⁄ +4 11112x¤ « +1
nlimڦ
1122+41+1 2x¤ « —⁄ +4
11112x¤ « +1
nlimڦ
1120+40+1 2x¤ « —⁄ +4
11211x¤ « +1
nlimڦ
3-;n¤!:
11115 -3-;n%¤;;
nlimڦ
ㄴ. = =1+0이므로
은 발산한다.
ㄷ.
=
=;2!; ('ƒn+1-'ƒn-1 )
=;2!; ;Kn+!('ƒk+1-'ƒk-1 )
=;2!; {('2-0)+('3-'1)+('4-'2)
=+y+('n-'ƒn-2)+('ƒn+1-'ƒn-1)}
=;2!; ('n+'ƒn+1-1)=¶ (발산)
ㄹ. { - }
= ;Kn+!{ - }
= [{;2!;-;3@;}+{;3@;-;4#;}+y
=+{ - }]
= {;2!;- }=-;2!;
따라서 수렴하는 것은 ㄹ이다. 답 ㄹ
35
⑴ 일반항을 a«이라 하면 a«=
a«=;2!;[ - ]
∴ a«
∴= ;2!; [ - ]
∴= ;2!; [{ - }+{ - }
+{ - }+y+{ - }
1111(n+2)¤1 13n¤1
136¤1 134¤1
135¤1 133¤1 134¤1 132¤1
nlimڦ
1111(k+3)¤1 1111(k+1)¤1
¡n
limk=1 nڦ
¡¶ n=1
1111(n+3)¤1 1111(n+1)¤1
11111114(n+1)¤ (n+3)¤2n+4 112n+1n+2
nlimڦ
112n+1n+2 112n+1n
nlimڦ
112k+1k+2 112k+1k
nlimڦ
112n+1n+2 112n+1n
¡¶ n=1
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
¡¶ n=1
('ƒn+1-'ƒn-1)
1121111111111111 ('ƒn+1+'ƒn-1)('ƒn+1-'ƒn-1)
¡¶ n=1
112111121 'ƒn+1+'ƒn-1
¡¶ n=1
11115n(n+3)n¤
¡¶ n=1
1112n¤ +3nn¤
nlimڦ
11115n(n+3)n¤
nlimڦ
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∴ =+{ - }]
∴= ;2!; [ +
-∴ =- ]
∴=;2!;{ + }= ;7!2#;
⑵ log {1- }
= ;Kn+@ log{1- }
= ;Kn+@ log
= ;Kn+@ log{ ¥ }
= [log {;2!;¥;2#;}+log {;3@;¥;3$;}+y
=+log { ¥ }]
= log[{;2!;¥;2#;}¥{;3@;¥;3$;}¥y¥
={ ¥ }]
= log
=log ;2!;=-log 2
⑶
=
= { - }
= ;Kn+!{ - }
= [{;1!;- }+{ - }+y
=+{ - }]
= {1- }=1
답 ⑴;7!2#; ⑵ -log 2 ⑶ 1 11151
'ƒn+1
nlimڦ
11151 'ƒn+1 121
'n
121 '3 121
'2 121
'2
nlimڦ
11151 'ƒk+1 121
'k
nlimڦ
11151 'ƒn+1 121
'n
¡¶ n=1
'ƒn+1-'n 112111
"√n(n+1)
¡¶ n=1
'ƒn+1-'n 112111
"√n¤ +n
¡¶ n=1
112n+12n
nlimڦ
112n+1n 112n-1n
nlimڦ
112n+1n 112n-1n
nlimڦ
112k+1k 112k-1k
nlimڦ
k¤ -1 1125k¤
nlimڦ
15k¤1
nlimڦ
15n¤1
¡¶ n=2
133¤1 132¤1 1111(n+3)¤1
1111(n+2)¤1 133¤1
132¤1
nlimڦ
1111(n+3)¤1
1111(n+1)¤1
36
a«이 수렴하므로 a«=0
∴
∴= =-;2!; 답 -;2!;
37
a«이 수렴하므로 a«=0
또 a«= S«=6이므로
=
=-3 답 ②
38
{ -3}이 수렴하므로
{ -3}=0 ∴ =3
{ -2}가 수렴하므로
{ -2}=0 ∴ =2
∴
∴=
∴= =;3%; 답 ;3%;
39
{a«- }이 수렴하므로 {a«- }=0
11152n¤ +12n¤
nlimڦ
11152n¤ +12n¤
¡¶ n=1
1+2_2 112111122+3_3-4_2
1+;n%;+2¥12b«
11111112a« n¤b«
2+3¥15-4¥15n n¤
nlimڦ
n¤ +5n+2b«
111111152n¤ +3na«-4b«
nlimڦ
15b«n¤
nlimڦ
15b«n¤
nlimڦ
15b«n¤
¡¶ n=1
15a«n
nlimڦ
15a«n
nlimڦ
15a«n
¡¶ n=1
2_0+3_6 1121115_0-6 2a«+3S«
112115a«-S«
nlimڦ
nlimڦ
¡¶ n=1
nlimڦ
¡¶ n=1
3a« 1
125+2-154« 4«
112111215-4a«4«
nlimڦ
3a«+2¤ « ±⁄ -1 11211125a«-4« ±⁄
nlimڦ
nlimڦ
¡¶ n=1
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연습 문 제・ 심 화 문 제
즉 a«- = a«-1=0이므로
a«=1
답 ⑤
40
2a«≠¡=a«+a«≠™에서 수열 {a«}은 첫째항이 1이고, 공차가 a™-a¡=1인 등차수열이므로
S«= =
∴ =
= ;Kn+!
=2 ;Kn+!{;k!;- }
=2 [{;1!;-;2!;}+{;2!;-;3!;}+y
=+{;n!;- }]
=2 {1- }=2 답 2
41
S«= =2n(n+1)이므로
= =;2!; {;n!;- }
=;2!; {;k!;- }
=;2!; [{1-;2!;}+{;2!;-;3!;}
=+y+{;n!;- }]
=;2!; {1- }=;2!;
답 ;2!;
42
제n 항까지의 부분합을 S«이라 하면
① S¡=1, S™=0, S£=1, S¢=0, y이므로 112n+11
nlimڦ
112n+11
nlimڦ
112k+11
¡n
limk=1 nڦ
112n+11
¡¶ n=1
111122n(n+1)1
¡¶ n=1
12S«1
¡¶ n=1
n{2¥4+(n-1)¥4}
1111111152 112n+11
nlimڦ
112n+11
nlimڦ
112k+11
nlimڦ
112125k(k+1)2
nlimڦ
112125n(n+1)2
¡¶ n=1
12S«1
¡¶ n=1
n(n+1) 111132 n{2+(n-1)}
11211112
nlimڦ
nlimڦ
11152n¤ +12n¤
nlimڦ
nlimڦ
①S™«–¡=1, S™«=0
①∴ S™«–¡=1, S™«=0
즉 S™«–¡+ S™«이므로 발산한다.
② S¡=-2, S™=-2, S£=-2, y이므로
① S«=-2
①따라서 주어진 급수는 -2에 수렴한다.
③ S¡=2, S™=2, S£=2, y이므로
① S«=2
①따라서 주어진 급수는 2에 수렴한다.
④ S¡=0, S™=0, S£=0, y이므로
① S«=0
①따라서 주어진 급수는 0에 수렴한다.
⑤ S¡=2, S™=0, S£=2, S¢=0, y이므로
①S™«–¡=2, S™«=0
①∴ S™«–¡=2, S™«=0
①즉 S™«–¡+ S™«이므로 발산한다.
답 ①, ⑤
43
이차방정식의 근과 계수의 관계에 의하여 a«+b«=n+1, a«b«=n¤ +2n이므로
=
= =
= {;k!;- }
= [{;1!;-;2!;}+{;2!;-;3!;}+y+{;n!;- }]
= {1- }=1 답 1
44
a«x¤ +a«x+2를 x-n으로 나눈 나머지가 25이므 로 나머지정리에 의하여
a«n¤ +a«n+2=25, n(n+1)a«=23 112n+11
nlimڦ
112n+11
nlimڦ
112k+11
¡n
limk=1 nڦ
112125n(n+1)1
¡¶ n=1
1123n¤ +n1
¡¶ n=1
1111111125a«b«-(a«+b«)+11
¡¶ n=1
11111114(a«-1)(b«-1)1
¡¶ n=1
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
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∴ a«=
∴ a«=
∴ a«=23 ;Kn+!
∴ a«=23 ;Kn+!{;k!;- }
∴ a«=23 [{;1!;-;2!;}+{;2!;-;3!;}
∴ a«=+y+{;n!;- }]
∴ a«=23 {1- }
∴ a«=23 답 23
45
이 수렴하므로
=0 ∴ a=0
∴
∴= ;Kn+!
∴=3 {;k!;- }
∴=3 [{;1!;-;3!;}+{;2!;-;4!;}+{;3!;-;5!;}
∴ =+y+{ - }+{;n!;- }]
∴=3 {1+;2!;- - }
∴=;2(;
답 ;2(;
46
a«≠™=a«≠¡+a«에서 a«=a«≠™-a«≠¡
= = - 1 이므로
11a«≠™
11a«≠¡1 a«≠™-a«≠¡
112113a«≠¡a«≠™
11215a«≠¡a«≠™a«
112n+21 112n+11
nlimڦ
112n+21 112n+11
112n-11
nlimڦ
112k+21
¡n k=1 nlim⁄¶
11212k(k+2)6
nlimڦ
1121n¤ +2n6
¡¶ n=1
an¤ +6 1121n¤ +2n
nlimڦ
an¤ +6 1121n¤ +2n
¡¶ n=1
112n+11
nlimڦ
112n+11
nlimڦ
112k+11
nlimڦ
11115k(k+1)1
nlimڦ
11115n(n+1)23
¡¶ n=1
¡¶ n=1
11115n(n+1)23 = { - }
= { - }
= [{ - }+{ - }+
=y+{ - }]
= { - }= =;2!;
답 ①
47
a«=a, b«=b(a, b는 상수)라 하면 (2a«+b«)=8, (3a«+2b«)=26에서 2 a«+ b«=8, 3 a«+2 b«=26
∴ 2a+b=8, 3a+2b=26
위의 두 식을 연립하여 풀면 a=-10, b=28
∴ (a«-b«)= a«- b«=a-b
∴ (a«-b«)=-10-28
∴ (a«-b«)=-38 답 -38
48
⑴ 8« 10—« = {;5$;}«
⑴ 8« 10—«=
⑴ 8« 10—«=4
⑵ 3« —⁄ {;4!;}«= ;3!;¥{;4#;}«
=;3!;¥ ;4#; =1 1111-;4#;
¡¶ n=1
¡¶ n=1
111;5$;
1-;5$;
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
15a™1 11a«≠™1 15a™1
nlimڦ
11a«≠™1 11a«≠¡1
15a¢1 15a£1 15a£1 15a™1
nlimڦ
11a˚≠™1 11a˚≠¡1
¡n
limk=1 nڦ
11a«≠™1 11a«≠¡1
¡¶ n=1
11215a«≠¡a«≠™a«
¡¶ n=1
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연습 문 제・ 심 화 문 제
⑶ (3¥2—« +2¥3—« )
= [3 {;2!;}«
+2 {;3!;}« ]
=3 {;2!;}«+2 {;3!;}«
=3¥ +2¥
=3+1
=4
⑷ (3« ±⁄ -15){;6!;}«
= [3« ±⁄ {;6!;}«
-15 {;6!;}« ]
= [3 {;2!;}«
-15 {;6!;}« ]
=3 {;2!;}«-15 {;6!;}«
=3¥ -15¥
=6-18
=-12
답 ⑴ 4 ⑵ 1 ⑶ 4 ⑷ -12
49
x« (x-2)« —⁄ = x {x(x-2)}« —⁄ 이므로 첫째항 이 x, 공비가 x(x-2)이다.
이때 이 등비급수가 수렴하므로 x=0또는 -1<x(x-2)<1
그런데 등비급수의 합이;4!;이므로 x+0이다.
⁄ x(x-2)>-1일 때, x¤ -2x+1>0 (x-1)¤ >0
따라서 x+1인 모든 실수 x에 대하여 항상 성립 한다.
¤ x(x-2)<1일 때, x¤ -2x-1<0
∴ 1-'2<x<1+'2
⁄, ¤에서 1-'2<x<1 또는 1<x<1+'2 yy㉠
¡¶ n=1
¡¶ n=1
1111 1-;6!;
1111 1-;2!;
¡¶ n=0
¡¶ n=0
¡¶ n=0
¡¶ n=0
¡¶ n=0
111;3!;
1-;3!;
111;2!;
1-;2!;
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
등비급수의 합이;4!;이므로
=;4!;
4x=1-x(x-2), x¤ +2x-1=0
∴ x=-1+'2 (∵ ㉠) 답 ③
50
⑴ 등비급수 {;3{;}« 의 공비가 ;3{;이므로 이 등비 급수가 수렴하려면
-1<;3{;<1 ∴ -3<x<3 yy㉠ 등비급수 (2x-6)« —¤의 공비가 2x-6이므 로 이 등비급수가 수렴하려면
-1<2x-6<1
∴;2%;<x<;2&; yy㉡
㉠, ㉡의 공통 범위를 구하면
;2%;<x<3
⑵ 등비급수 (log x)« 의 공비가 log x이므로 -1<log x<1
∴;1¡0;<x<10 yy㉠ (1+log x)« 의 공비가 1+log x이므로 -1<1+log x<1
∴;10!0;<x<1 yy㉡
㉠, ㉡의 공통 범위를 구하면
;1¡0;<x<1
⑶ {;3{;}« (x-2)« —⁄
=;3{;+{;3{;}¤ ¥(x-2)+{;3{;}‹ ¥(x-2)¤ +y 이므로 이 등비급수가 수렴하려면
;3{;=0 또는 -1<;3{;(x-2)<1
;3{;=0에서 x=0 yy㉠
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
1111121-x(x-2)x
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-1<;3{;(x-2)<1에서 -3<x¤ -2x<3
⁄x¤ -2x>-3에서 x¤ -2x+3>0
¤(x-1)¤ +2>0
¤이므로 모든 실수 x에 대하여 항상 성립한다.
¤x¤ -2x<3에서 x¤ -2x-3<0
¤(x+1)(x-3)<0 ∴ -1<x<3
⁄, ¤에서 -1<x<3 yy㉡
㉠, ㉡에서 -1<x<3 yy㉢ {log£ ;3{;}«
=log£ ;3{;+{log£ ;3{;}¤
+{log£ ;3{;}‹ +y 이므로 이 등비급수가 수렴하기 위해서는 -1<log£ ;3{;<1
-1<log£ x-1<1, 0<log£ x<2
∴ 1<x<9 yy㉣
㉢, ㉣의 공통 범위를 구하면 1<x<3
답 ⑴;2%;<x<3 ⑵ ;1¡0;<x<1 답 ⑶ 1<x<3
51
공비를 r라 하면 a«=3¥r« —⁄ 이므로 a«= 3¥r« —⁄ = =6
∴ r=;2!;
수열 {a«¤ }의 첫째항이 a¡¤ =9, 공비가 r¤ ={;2!;}¤
=;4!;
이므로
a«¤ = 9 {;4!;}« —⁄
= =12 답 12
52
a«은 7« +1을 5로 나눈 나머지이므로 a¡=3, a™=0, a£=4, a¢=2, a∞=3, y
1119 1-;4!;
¡¶ n=1
¡¶ n=1
1121-r3
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
=;1£0;+ + + + +y
=0.3+0+0.004+0.0002+0.00003+y
=0.H304H2 답 ①
53
수열 {a«}의 첫째항을 a, 공비를 r라 하면 a¡+a™+a£+a¢+a∞+y=8에서
=8 yy㉠
a¡+a£+a∞+a¶+aª+y=6에서
=6, ¥ =6 yy㉡
㉠을 ㉡에 대입하면 8¥ =6 ∴ r=;3!;
r=;3!;을 ㉠에 대입하면 a=:¡3§:
∴ a¡¤ +a™¤ +a£¤ +a¢¤ +a∞¤ +y
∴= =a¥ =:¡3§:¥6=32
답 32
54
⑴ 두 등비급수 a«, b«의 공비를 각각 p, q라 하면
=3에서 p=;3@; ∴ a«={;3@;}« —⁄
b«= {(a«+b«)-a«}=7-3=4 이므로 =4 ∴ q=;4#;
∴ b«={;4#;}« —⁄
∴ a«b«= {;3@;}« —⁄
{;4#;}« —⁄
= {;2!;}« —⁄
= 1 =2
1111-;2!;
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
1121-q1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
1121-p1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
11251-r¤a 11251-r¤a¤
1121+r1
1121+r1 1121-ra 11251-r¤a
1121-ra
12510fi3 12510›2 12510‹4 12510¤0 12510«a«
¡¶ n=1
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연습 문 제・ 심 화 문 제
⑵ 두 등비급수 a«, b«의 공비를 각각 p, q라 하면
=2에서 p=;2!; ∴ a«={;2!;}« —⁄
=3에서 q=;3@; ∴ b«={;3@;}« —⁄
∴ (a«+b«)¤
∴= (a«¤ +2a«b«+b«¤ )
∴= a«¤ +2 a«b«+ b«¤
∴= a«¤ +2¥ {;2!;}« —⁄
{;3@;}« —⁄+ b«¤
∴= a«¤ +2¥ {;3!;}« —⁄+ b«¤
∴= +2¥ +
∴=;3$;+3+;5(;=;1(5@; 답 ⑴ 2 ⑵ ;1(5@;
55
=0+2¥{;3{;}¤
+0+2¥{;3{;}›+y 따라서 첫째항이 2¥{;3{;}¤
, 공비가 {;3{;}¤ 인 등비급수
의 합이;5*;이므로 =;5*;
∴ x=-2 (∵ x<0) 답 ②
56
r«이 수렴하므로 -1<r<1
ㄱ. (r« +3r« —⁄ )= r« +3 r« —⁄이므로 수렴 한다.
ㄴ. -1<r<1이고 0…r¤ <1이므로 r« , (r¤ )«n=1¡¶ 은 각각 수렴한다.
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
;9@;x¤
111 1-;9{;2 x« +(-x)«
1111313«
¡¶ n=1
11111 1-{;3@;}¤ 1111
1-;3!;
11111 1-{;2!;}¤
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
1121-q1 1121-p1
¡¶ n=1
¡¶
n=1 따라서 (r« -r¤ « )은 수렴한다.
ㄷ. -1<r<1에서 ;r!;<-1 또는 ;r!;>1이므로 발 산한다.
ㄹ. -;2#;<;2R;-1<-;2!;이므로 반드시 수렴하는 것 은 아니다.
ㅁ. -1<r‹ <1이므로 r‹ « = (r‹ )«은 수렴한다.
ㅂ. -1<-r<1이므로
=;2!;[ r« + (-r)« ]은 수 렴한다.
따라서 반드시 수렴하는 것은 ㄱ, ㄴ, ㅁ, ㅂ이다.
답 ㄱ, ㄴ, ㅁ, ㅂ
57
이차함수 y=4x¤ -2x-1의 그래프가 x축과 만나는 두 점의 x좌표는 이차방정식 4x¤ -2x-1=0의 두 근과 같다.
∴ x=
∴ a= , b= 또는
∴a= , b=
∴ (a« +b« )= [{ }«
+{ }« ]
= +
= +
=:¡4§:=4 답 4
58
2« S«=3« -2« 에서 S«={;2#;}«-1
∴ a«=S«-S«–¡
1111+'5 3-'5 1111-'5
3+'5
1111+'54 11111
1-1111+'54 1111-'54
11111 1-1111-'54
1111+'54 1111-'54
¡¶ n=1
¡¶ n=1
1111-'54 1111+'54
1111+'54 1111-'54
1111—'54
¡¶ n=1
¡¶ n=1
r« +(-r)«
111112
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
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∴ a«={;2#;}«
-1-[{;2#;}« —⁄
-1]
∴ a«={;2#;}«
-{;2#;}« —⁄
∴ a«=;2!;¥{;2#;}« —⁄ (næ2)
a¡=S¡=;2!;이므로 a«=;2!;¥{;2#;}« —⁄ (næ1) a™«–¡=;2!;¥{;2#;}¤ « —¤
=;2!;¥{;2#;}
2(n-1)
=;2!;¥{;4(;}« —⁄
이므로
= 2¥{;9$;}« —⁄
= =:¡5•: 답 :¡5•:
59
a«={;3!;}« —⁄
, b«={;2!;}« —⁄ 이므로
① 2a«=2¥ {;3!;}« —⁄=2¥
=3 (수렴)
② (a«-b«)= [{;3!;}« —⁄
-{;2!;}« —⁄
]
= {;3!;}« —⁄- {;2!;}« —⁄
=
-=-;2!; (수렴)
③ (-1)« b«= (-1)« ¥{;2!;}« —⁄
=- {-;2!;}« —⁄
=-=-;3@; (수렴)
④ a«b«= {;3!;}« —⁄
¥{;2!;}« —⁄= {;6!;}« —⁄
= 1 =;5^; (수렴) 1111-;6!;
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
1111251 1-{-;2!;}
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
1111 1-;2!;
1111 1-;3!;
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
1111 1-;3!;
¡¶ n=1
¡¶ n=1
1112 1-;9$;
¡¶ n=1
113a™«–¡1
¡¶ n=1
⑤ = = {;2#;}« —⁄=¶ (발산)
답 ⑤
60
수열 {a«}의 일반항을 a«=ar« —⁄ 이라 하면 ㄱ. a«이 수렴하면 -1<r<1이다.
ㄱ. 이때 a™«=ar¤ « —⁄ =ar¥(r¤ )« —⁄ 에서 공비 r¤ 은 ㄱ. 0…r¤ <1이므로 a™«도 수렴한다. (참) ㄴ. a«이 발산하면 r…-1 또는 ræ1이다.
ㄱ. 이때 수열 {a™«}의 공비 r¤ 은 r¤ æ1이므로 ㄱ. a™«도 발산한다. (참)
ㄷ. a«이 수렴하면 a«=0이다.
ㄱ. 이때 {a«+;2!;}=;2!;+0이므로 ㄱ. {a«+;2!;}은 발산한다. (거짓)
따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄴ 이다. 답 ③
61
2a«≠¡-a«=a에서 a«≠¡-a=;2!;(a«-a)
수열 {a«-a}는 첫째항이 a¡-a=16-a이고 공비 가;2!;인 등비수열이다.
즉 a«-a=(16-a){;2!;}« —⁄ 이므로 a«=(16-a){;2!;}« —⁄+a
이때 a«이 수렴하므로 a«=0이다.
즉 a«= [(16-a){;2!;}« —⁄
+a]=0에서 a=0
∴ a«≠¡=;2!;a«
nlimڦ
nlimڦ
nlimڦ
¡¶ n=1
¡¶ n=1
nlimڦ
nlimڦ
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
{;2!;}« —⁄
1112 {;3!;}« —⁄
¡¶ n=1
15b«a«
¡¶ n=1
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연습 문 제・ 심 화 문 제
따라서 a«= =32이므로
b=32
∴ a+b=0+32=32
답 32
62
정사각형 R«의 한 변의 길이 가 a«이므로
a¡=1 a™=
a£=;2!;
⋮
수열 {a«}은 첫째항이 1, 공비가 인 등비수열 이므로
a«= =2+'2
답 2+'2
63
A«=[{;3@;}« —⁄
-{;3@;}«
]¥{;3@;}¤ « —¤
A«=;3!;¥{;3@;}‹ « —‹
∴ A«= ;3!;¥{;3@;}‹ « —‹
∴ A«= ;3!;¥[{;3@;}‹ ]« —⁄
∴ A«= =;1ª9; 답 ;1ª9;
64
⑴ S=;4!;+;8@;+;1£6;+;3¢2;+y yy`㉠
;2!;S=;8!;+;1™6;+;3£2;+;6¢4;+y yy`㉡
㉠-㉡을 하면 13112;3!;
1-{;3@;}‹
¡¶ n=1
¡¶ n=1
¡¶ n=1
11121 1-12'22
¡¶ n=1
125'22 125'22
R¡
R™
'2 2
;2;1
;2;1
11116 1-;2!;
¡¶ n=1
;2!;S=;4!;+;8!;+;1¡6;+;3¡2;+y
;2!;S= =;2!;
∴ S=;2!;_2=1
⑵ =;3$;+ + +y이므로
S=;3$;+ + +y yy㉠
;3!;S= + + +y yy㉡
㉠-㉡을 하면
;3@;S=;3$;+ + +y
;3@;S=;3$;+ =:¡6¡:
∴ S=:¡6¡:_;2#;=:¡4¡: 답 ⑴ 1 ⑵ :¡4¡:
65
수열 {a«}, {b«}의 공비를 각각 r¡, r™라 하면
a«= , b«=
한편
(a«+b«)= + =;3*; yy㉠
a« b«= =;5$; yy㉡
㉠에서 =;3*; yy㉢
㉡에서 4-4r¡r™=5 ∴ r¡r™=- ;4!; yy㉣ 2-(r¡+r™)
1111111131-(r¡+r™)+r¡r™
12223231-r¡r™1
¡¶ n=1
122231-r™1 122231-r¡1
¡¶ n=1
122231-r™1
¡¶ n=1
122231-r¡1
¡¶ n=1
153¤3 1111-;3!;
153‹3 153¤3
15103›
153‹7 153¤4
13103‹
153¤7
13103‹
153¤7 1113n+13«
¡¶ n=1
111;4!;
1-;2!;
수열 1¥3, 2¥3¤ , 3¥3‹ , y, n¥3« , y과 같이 두 수의 곱이 앞의 수는 등차수열, 뒤의 수는 등비수열로 진행될 때의 수열의 합을 멱급수라 한다.
<구하는 방법>
S-rS 꼴로 만든다. (단, S는 수열의 합, r는 공비) KEY Point
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㉢, ㉣에서 r¡+r™=0 ∴ r¡=-r™
∴ r¡¤ =r™¤ =;4!;
∴ (a«¤ +b«¤ )= +
∴ (a«¤ +b«¤ )= +
∴ (a«¤ +b«¤ )=;3$;+;3$;=;3*;
답 ;3*;
66
a¡=0.H1=;9!;
a™=0.H1H0=;9!9);
a£=0.H10H0=
⋮
∴ a« =0.H100y0H0
∴ a«= 이때
- =
-- =
- =
이므로
{ - }=
=;1ª0;+ + +y
=
=1 답 1
;1ª0;
1112 1-;1¡0;
12510‹9 12510¤9 12510«9
¡¶ n=1
13a«1 11a«≠¡1
¡¶ n=1
12510«9
10« ±⁄ -1-10(10« -1) 111111111210«
10« -1 111310« —⁄
10« ±⁄ -1 111110«
13a«1 11a«≠¡1
10« —⁄
111510« -1 1199910¤
11131 1-;4!;
11131 1-;4!;
1222331-r™¤1 1222331-r¡¤1
¡¶ n=1
67
점 P«의 좌표를 (x« , y« )이 라 하면 오른쪽 그림에서
x«
=;4#;+{;4#;}‹
+{;4#;}fi +y
=
=;;¡7™;;
y«=1+{;4#;}¤
+{;4#;}› +y y«=
y«=;;¡7§;;
따라서 점 P«은 점 {;;¡7™;;, ;;¡7§;;}에 가까워진다.
답 {;;¡7™;;, ;;¡7§;;}
68
각 변의 길이는 오른 쪽 그림과 같이 정해 진다.
∴ S=S¡+S™+S£+y
∴ S=2¤ +('2 )¤ +1¤ +y
∴ S=4+2+1+y
∴ S= =8
T=T¡+T™+T£+y
T=;2!;¥('2)¤ +;2!;¥1¤ +;2!;¥{ }¤ +y T=1+;2!;+;4!;+y= =2
∴ S+T=8+2=10 답 10
11131 1-;2!;
1251 '2 11134
1-;2!;
T£ S£
T™
T¡
S™
S¡
1 1 1
'2 '2
'2 2
2
11131 1-;1ª6;
nlimڦ
1311;4#;
1-;1ª6;
nlimڦ
P¡
P™{ }¤ P£ P¢
O x
y
1 3
4 3
4 {3}‹
4
( { 9 (n-1)개
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연습 문 제・ 심 화 문 제
69
= = =y=cos 30˘= 이므로 O’A¡”=O’A”¥ = (∵ O’A”=1)
O’A™”=O’A¡”¥ ={ }¤ O’A£”=O’A™”¥ ={ }‹
⋮
= = =y=sin 30˘=;2!;이므로 A’A¡”=OA”¥;2!;=;2!; (∵ O’A”=1)
A’¡A™”=O’A¡”¥;2!;= ¥;2!;
A’™A£”=O’A™”¥;2!;={ }¤ ¥;2!;
⋮
따라서 구하는 길이의 합 S는
S=A’A¡”+A’¡A™”+A’™A£”+A’£A¢”+y S=;2!;+;2!;¥ +;2!;¥{ }¤ +;2!;¥{ }‹ +y
S= =2+'3 답 2+'3
13114;2!;
1-12'32
12'32 12'32
12'32 12'32 12'32 A’™A£”
1134O’A™”
A’¡A™””
1134O’A¡”
A’A¡”
115OA”
12'32 12'32
12'32 12'32
12'32 12'32
12'32 115OA£”
OA™”
115OA™”
OA¡”
115OA¡”
OA”
70
xfi -4x-24를 인수정리에 의한 조립제법으로 인수 분해하면
xfi -4x-24=(x-2)(x› +2x‹ +4x¤ +8x+12)
∴ lim
x⁄2
(x-2)(x› +2x‹ +4x¤ +8x+12)
∴=lim
x⁄211111111111111x-2
∴=lim
x⁄2(x› +2x‹ +4x¤ +8x+12)
∴=16+16+16+16+12
∴=76 답 ③
71
x⁄ 2+일 때, x>2이므로
|x-2|=x-2
∴ =
= (x-3)=-1
x⁄ 2-일 때, x<2이므로
|x-2|=-(x-2)
∴ =
= (-x+3)=1
따라서 +
이므로 극한 은 존재하지 않는다.
답 존재하지 않는다.
72
⑴ lim
xڦ{log (x+1)-log x}
=limxڦ{log ::[::
x+1 }
=log [ lim
xڦ{1+;[!;}]
=log 1=0
x¤ -5x+6 112112|x-2|
limx⁄2
x¤ -5x+6 112112|x-2|
xlim
⁄2-x¤ -5x+6 112112|x-2|
xlim⁄2+
xlim
⁄2-(x-2)(x-3) 1121111-(x-2)
xlim
⁄2-x¤ -5x+6 112112|x-2|
xlim
⁄2-xlim⁄2+
(x-2)(x-3) 1121111x-2
xlim⁄2+
x¤ -5x+6 112112|x-2|
xlim⁄2+
xfi -4x-24 112111x-2