문제 은행 · 미적분 · 미적분Ⅱ · 수열의 극한

수열의 극한 전체 문제

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237문제 · 11 / 12쪽

201.APEX · 8.2절 · 39번우리말 번역

연습문제 31–46에서 급수가 하나씩 주어져 있습니다.

(a) 급수의 nthn^\text{th} 부분합 SnS_n 에 대한 공식을 구하세요. (b) 급수가 수렴하는지 발산하는지 판단하세요. 수렴하면 어떤 값으로 수렴하는지 말하세요.

∑n=1∞3n(n+2)\displaystyle \sum_{n=1}^\infty \frac{3}{n(n+2)}

영어 원문 보기

In Exercises 31–46, a series is given.

(a) Find a formula for SnS_n, the nthn^\text{th} partial sum of the series. (b) Determine whether the series converges or diverges. If it converges, state what it converges to.

∑n=1∞3n(n+2)\displaystyle \sum_{n=1}^\infty \frac{3}{n(n+2)}

정답·풀이 보기

(a) 부분분수로 나타내면 an=32(1n−1n+2)a_n = \frac32\left(\frac1n-\frac1{n+2}\right) 이다. 따라서 Sn=32(32−1n+1−1n+2)S_n = \frac32\left(\frac32-\frac1{n+1}-\frac1{n+2}\right) 이다. (b) 9/4 로 수렴한다.

원본 교재 풀이(영어)

(a) With partial fractions, an=32(1n−1n+2)a_n = \frac32\left(\frac1n-\frac1{n+2}\right). Thus Sn=32(32−1n+1−1n+2)S_n = \frac32\left(\frac32-\frac1{n+1}-\frac1{n+2}\right). (b) Converges to 9/4

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 3.2절 · 28번
# 급수의 수렴과 발산계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
202.APEX · 8.2절 · 40번우리말 번역

연습문제 31–46에서 급수가 하나씩 주어져 있습니다.

(a) 급수의 nthn^\text{th} 부분합 SnS_n 에 대한 공식을 구하세요. (b) 급수가 수렴하는지 발산하는지 판단하세요. 수렴하면 어떤 값으로 수렴하는지 말하세요.

∑n=1∞1(2n−1)(2n+1)\displaystyle \sum_{n=1}^\infty \frac{1}{(2n-1)(2n+1)}

영어 원문 보기

In Exercises 31–46, a series is given.

(a) Find a formula for SnS_n, the nthn^\text{th} partial sum of the series. (b) Determine whether the series converges or diverges. If it converges, state what it converges to.

∑n=1∞1(2n−1)(2n+1)\displaystyle \sum_{n=1}^\infty \frac{1}{(2n-1)(2n+1)}

정답·풀이 보기

(a) 부분분수로 나타내면 an=12(12n−1−12n+1)a_n = \frac12\left(\frac{1}{2n-1}-\frac{1}{2n+1}\right) 이다. 그러면 Sn=12(1−12n+1)=n2n+1S_n = \frac12\left(1-\frac1{2n+1}\right) = \frac{n}{2n+1} 이다. (b) 1/21/2 로 수렴한다.

원본 교재 풀이(영어)

(a) With partial fractions, an=12(12n−1−12n+1)a_n = \frac12\left(\frac{1}{2n-1}-\frac{1}{2n+1}\right). Then Sn=12(1−12n+1)=n2n+1S_n = \frac12\left(1-\frac1{2n+1}\right) = \frac{n}{2n+1}. (b) Converges to 1/21/2.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 3.2절 · 33번
# 급수의 수렴과 발산계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
203.APEX · 8.2절 · 41번우리말 번역

연습문제 31–46에서 급수가 하나씩 주어져 있습니다.

(a) 급수의 nthn^\text{th} 부분합 SnS_n 에 대한 공식을 구하세요. (b) 급수가 수렴하는지 발산하는지 판단하세요. 수렴하면 어떤 값으로 수렴하는지 말하세요.

∑n=1∞ln⁡(nn+1)\displaystyle \sum_{n=1}^\infty \ln \left(\frac{n}{n+1}\right)

영어 원문 보기

In Exercises 31–46, a series is given.

(a) Find a formula for SnS_n, the nthn^\text{th} partial sum of the series. (b) Determine whether the series converges or diverges. If it converges, state what it converges to.

∑n=1∞ln⁡(nn+1)\displaystyle \sum_{n=1}^\infty \ln \left(\frac{n}{n+1}\right)

정답·풀이 보기

(a) Sn=ln⁡(1/(n+1))S_n = \ln \big(1/(n+1)\big) (b) −∞-\infty 로 발산한다.

원본 교재 풀이(영어)

(a) Sn=ln⁡(1/(n+1))S_n = \ln \big(1/(n+1)\big) (b) Diverges (to −∞-\infty).

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 5.2절 · 43번
# 급수의 수렴과 발산계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
204.APEX · 8.2절 · 42번우리말 번역

연습문제 31–46에서 급수가 하나씩 주어져 있습니다.

(a) 급수의 nthn^\text{th} 부분합 SnS_n 에 대한 공식을 구하세요. (b) 급수가 수렴하는지 발산하는지 판단하세요. 수렴하면 어떤 값으로 수렴하는지 말하세요.

∑n=1∞2n+1n2(n+1)2\displaystyle \sum_{n=1}^\infty \frac{2n+1}{n^2(n+1)^2}

영어 원문 보기

In Exercises 31–46, a series is given.

(a) Find a formula for SnS_n, the nthn^\text{th} partial sum of the series. (b) Determine whether the series converges or diverges. If it converges, state what it converges to.

∑n=1∞2n+1n2(n+1)2\displaystyle \sum_{n=1}^\infty \frac{2n+1}{n^2(n+1)^2}

정답·풀이 보기

(a) Sn=1−1(n+1)2S_n = 1-\frac{1}{(n+1)^2} (b) 1 로 수렴한다.

원본 교재 풀이(영어)

(a) Sn=1−1(n+1)2S_n = 1-\frac{1}{(n+1)^2} (b) Converges to 1.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 8.2절 · 2번
# 급수의 수렴과 발산계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
205.APEX · 8.2절 · 43번우리말 번역

연습문제 31–46에서 급수가 하나씩 주어져 있습니다.

(a) 급수의 nthn^\text{th} 부분합 SnS_n 에 대한 공식을 구하세요. (b) 급수가 수렴하는지 발산하는지 판단하세요. 수렴하면 어떤 값으로 수렴하는지 말하세요.

11⋅4+12⋅5+13⋅6+14⋅7+⋯\displaystyle \frac{1}{1\cdot 4}+\frac1{2\cdot5}+\frac1{3\cdot6}+\frac1{4\cdot7}+\cdots

영어 원문 보기

In Exercises 31–46, a series is given.

(a) Find a formula for SnS_n, the nthn^\text{th} partial sum of the series. (b) Determine whether the series converges or diverges. If it converges, state what it converges to.

11⋅4+12⋅5+13⋅6+14⋅7+⋯\displaystyle \frac{1}{1\cdot 4}+\frac1{2\cdot5}+\frac1{3\cdot6}+\frac1{4\cdot7}+\cdots

정답·풀이 보기

(a) an=1n(n+3)a_n = \frac1{n(n+3)} 이다. 부분분수를 이용하면 소거되는 합(망원급수)이 되어 Sn=13(1+12+13−1n+1−1n+2−1n+3)S_n = \frac13\left(1+\frac12+\frac13-\frac1{n+1}-\frac1{n+2}-\frac1{n+3}\right) 으로 간단히 정리된다. (b) 11/1811/18 로 수렴한다.

원본 교재 풀이(영어)

(a) an=1n(n+3)a_n = \frac1{n(n+3)}; using partial fractions, the resulting telescoping sum reduces to Sn=13(1+12+13−1n+1−1n+2−1n+3)S_n = \frac13\left(1+\frac12+\frac13-\frac1{n+1}-\frac1{n+2}-\frac1{n+3}\right) (b) Converges to 11/1811/18.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 5.2절 · 37번
# 급수의 수렴과 발산계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
206.APEX · 8.2절 · 44번우리말 번역

연습문제 31–46번에서 급수가 주어집니다.

(a) 급수의 nthn^\text{th} 부분합 SnS_n 에 대한 식을 구하세요. (b) 급수가 수렴하는지 발산하는지 판단하세요. 수렴한다면 어떤 값으로 수렴하는지 말하세요.

2+(12+13)+(14+19)+(18+127)+⋯\displaystyle 2+\left(\frac12+\frac13\right) + \left(\frac14+\frac19\right) + \left(\frac18+\frac1{27}\right)+\cdots

영어 원문 보기

In Exercises 31–46, a series is given.

(a) Find a formula for SnS_n, the nthn^\text{th} partial sum of the series. (b) Determine whether the series converges or diverges. If it converges, state what it converges to.

2+(12+13)+(14+19)+(18+127)+⋯\displaystyle 2+\left(\frac12+\frac13\right) + \left(\frac14+\frac19\right) + \left(\frac18+\frac1{27}\right)+\cdots

정답·풀이 보기

(a) n≥0n\geq 0 에 대해 an=1/2n+1/3na_n = 1/2^n+1/3^n 이다. 따라서 Sn=1−1/221/2+1−1/3n2/3S_n = \frac{1-1/2^2}{1/2}+\frac{1-1/3^n}{2/3} 이다. (b) 2+3/2=7/22+3/2 = 7/2 로 수렴한다.

원본 교재 풀이(영어)

(a) an=1/2n+1/3na_n = 1/2^n+1/3^n for n≥0n\geq 0. Thus Sn=1−1/221/2+1−1/3n2/3S_n = \frac{1-1/2^2}{1/2}+\frac{1-1/3^n}{2/3}. (b) Converges to 2+3/2=7/22+3/2 = 7/2.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 8.2절 · 47번
# 급수의 수렴과 발산계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
207.APEX · 8.2절 · 45번우리말 번역

연습문제 31–46번에서 급수가 주어집니다.

(a) 급수의 nthn^\text{th} 부분합 SnS_n 에 대한 식을 구하세요. (b) 급수가 수렴하는지 발산하는지 판단하세요. 수렴한다면 어떤 값으로 수렴하는지 말하세요.

∑n=2∞1n2−1\displaystyle \sum_{n=2}^\infty \frac{1}{n^2-1}

영어 원문 보기

In Exercises 31–46, a series is given.

(a) Find a formula for SnS_n, the nthn^\text{th} partial sum of the series. (b) Determine whether the series converges or diverges. If it converges, state what it converges to.

∑n=2∞1n2−1\displaystyle \sum_{n=2}^\infty \frac{1}{n^2-1}

정답·풀이 보기

(a) 부분분수로 분해하면 an=12(1n−1−1n+1)a_n = \frac12\left(\frac1{n-1}-\frac1{n+1}\right) 이다. 따라서 Sn=12(3/2−1n−1n+1)S_n = \frac12\left(3/2-\frac1n-\frac{1}{n+1}\right) 이다. (b) 3/4 로 수렴한다.

원본 교재 풀이(영어)

(a) With partial fractions, an=12(1n−1−1n+1)a_n = \frac12\left(\frac1{n-1}-\frac1{n+1}\right). Thus Sn=12(3/2−1n−1n+1)S_n = \frac12\left(3/2-\frac1n-\frac{1}{n+1}\right). (b) Converges to 3/4.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 8.2절 · 1번
# 급수의 수렴과 발산계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
208.APEX · 8.2절 · 46번우리말 번역

연습문제 31–46번에서 급수가 주어집니다.

(a) 급수의 nthn^\text{th} 부분합 SnS_n 에 대한 식을 구하세요. (b) 급수가 수렴하는지 발산하는지 판단하세요. 수렴한다면 어떤 값으로 수렴하는지 말하세요.

∑n=0∞(sin⁡1)n\displaystyle \sum_{n=0}^\infty \big(\sin 1\big)^n

영어 원문 보기

In Exercises 31–46, a series is given.

(a) Find a formula for SnS_n, the nthn^\text{th} partial sum of the series. (b) Determine whether the series converges or diverges. If it converges, state what it converges to.

∑n=0∞(sin⁡1)n\displaystyle \sum_{n=0}^\infty \big(\sin 1\big)^n

정답·풀이 보기

(a) Sn=1−(sin⁡1)n+11−sin⁡1S_n=\frac{1-(\sin 1)^{n+1}}{1-\sin 1} (b) 11−sin⁡1\frac{1}{1-\sin 1} 로 수렴한다.

원본 교재 풀이(영어)

(a) Sn=1−(sin⁡1)n+11−sin⁡1S_n=\frac{1-(\sin 1)^{n+1}}{1-\sin 1} (b) Converges to 11−sin⁡1\frac{1}{1-\sin 1}..

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 5.2절 · 13번
# 급수의 수렴과 발산계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
209.APEX · 8.2절 · 47번우리말 번역

조화급수를 홀수번째 항과 짝수번째 항의 합으로 나누세요. ∑n=1∞1n=∑n=1∞12n−1+∑n=1∞12n.\sum_{n=1}^\infty \frac1n = \sum_{n=1}^\infty \frac{1}{2n-1}+\sum_{n=1}^\infty \frac{1}{2n}. 목표는 오른쪽의 두 급수가 각각 발산함을 보이는 것입니다.

(a) 왜 ∑n=1∞12n−1>∑n=1∞12n\displaystyle \sum_{n=1}^\infty \frac{1}{2n-1}>\sum_{n=1}^\infty \frac{1}{2n} 인지 보이세요.

(각 nthn^\text{th} 부분합을 비교하세요.) (b) 왜 ∑n=1∞12n−1<1+∑n=1∞12n\displaystyle \sum_{n=1}^\infty \frac{1}{2n-1}<1+\sum_{n=1}^\infty \frac{1}{2n} 인지 보이세요. (c) (a)와 (b)가 홀수번째 항의 급수가 수렴하는 것과 짝수번째 항의 급수도 수렴하는 것이 서로 필요충분조건임을 어떻게 보여 주는지 설명하세요. (즉, 둘 다 수렴하거나 둘 다 발산함을 보이세요.) (d) 조화급수가 발산한다는 사실로부터 짝수번째 항의 급수와 홀수번째 항의 급수도 발산하게 되는 이유를 설명하세요.

영어 원문 보기

Break the Harmonic Series into the sum of the odd and even terms: ∑n=1∞1n=∑n=1∞12n−1+∑n=1∞12n.\sum_{n=1}^\infty \frac1n = \sum_{n=1}^\infty \frac{1}{2n-1}+\sum_{n=1}^\infty \frac{1}{2n}. The goal is to show that each of the series on the right diverge.

(a) Show why ∑n=1∞12n−1>∑n=1∞12n\displaystyle \sum_{n=1}^\infty \frac{1}{2n-1}>\sum_{n=1}^\infty \frac{1}{2n}.

(Compare each nthn^\text{th} partial sum.) (b) Show why ∑n=1∞12n−1<1+∑n=1∞12n\displaystyle \sum_{n=1}^\infty \frac{1}{2n-1}<1+\sum_{n=1}^\infty \frac{1}{2n} (c) Explain why (a) and (b) demonstrate that the series of odd terms is convergent, if, and only if, the series of even terms is also convergent. (That is, show both converge or both diverge.) (d) Explain why knowing the Harmonic Series is divergent determines that the even and odd series are also divergent.

정답·풀이 보기

(a) 홀수번째 항의 급수의 nthn^\text{th} 부분합은 1+13+15+⋯+12n−11+\frac13+\frac15+\cdots+\frac{1}{2n-1} 이다. 짝수번째 항의 급수의 nthn^\text{th} 부분합은 12+14+16+⋯+12n\frac12+\frac14 + \frac16 + \cdots +\frac1{2n} 이다. 짝수번째 항의 급수의 각 항은 홀수번째 항의 급수에서 대응하는 항보다 작으므로 결과를 얻는다. (b) 홀수번째 항의 급수의 nthn^\text{th} 부분합은 1+13+15+⋯+12n−11+\frac13+\frac15+\cdots+\frac1{2n-1} 이다. 1에 짝수번째 항의 급수를 더한 급수의 nthn^\text{th} 부분합은 1+12+14+⋯+12(n−1)1+\frac12+\frac14+\cdots + \frac{1}{2(n-1)} 이다. 이제 짝수번째 항의 급수의 각 항은 홀수번째 항의 급수에서 대응하는 항보다 크거나 같고, 첫째 항에서만 같다. 따라서 결과를 얻는다. (c) 홀수번째 항의 급수가 수렴하면 (a)의 풀이에 의해 짝수번째 항의 급수도 수렴한다. (짝수번째 항의 급수의 nthn^\text{th} 부분합으로 이루어진 수열은 유계이고 단조증가한다.) 마찬가지로 (b)에 의해 짝수번째 항의 급수가 수렴하면 홀수번째 항의 급수도 수렴한다. 따라서 어느 한 급수가 수렴하면 다른 급수도 수렴한다.

비슷하게 (a)와 (b)를 이용하면, 어느 한 급수가 발산하면 다른 급수도 발산함을 보일 수 있다. (d) 짝수번째 항의 급수와 홀수번째 항의 급수가 모두 수렴한다면 두 급수의 합은 수렴하는 급수가 된다. 이는 두 급수의 합인 조화급수가 수렴한다는 뜻이 된다. 그러나 조화급수는 수렴하지 않는다. 그러므로 각 급수는 발산한다.

원본 교재 풀이(영어)

(a) The nthn^\text{th} partial sum of the odd series is 1+13+15+⋯+12n−11+\frac13+\frac15+\cdots+\frac{1}{2n-1}. The nthn^\text{th} partial sum of the even series is 12+14+16+⋯+12n\frac12+\frac14 + \frac16 + \cdots +\frac1{2n}. Each term of the even series is less than the corresponding term of the odd series, giving us our result. (b) The nthn^\text{th} partial sum of the odd series is 1+13+15+⋯+12n−11+\frac13+\frac15+\cdots+\frac1{2n-1}. The nthn^\text{th} partial sum of 1 plus the even series is 1+12+14+⋯+12(n−1)1+\frac12+\frac14+\cdots + \frac{1}{2(n-1)}. Each term of the even series is now greater than or equal to the corresponding term of the odd series, with equality only on the first term. This gives us the result. (c) If the odd series converges, the work done in (a) shows the even series converges also. (The sequence of the nthn^\text{th} partial sum of the even series is bounded and monotonically increasing.) Likewise, (b) shows that if the even series converges, the odd series will, too. Thus if either series converges, the other does.

Similarly, (a) and (b) can be used to show that if either series diverges, the other does, too. (d) If both the even and odd series converge, then their sum would be a convergent series. This would imply that the Harmonic Series, their sum, is convergent. It is not. Hence each series diverges.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 8.2절 · 3번
# 급수의 수렴과 발산증명·논술자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
210.CLP-2 · 3.1절 · 1번우리말 번역

수열이 그림에 나타난 대로 계속된다고 가정하고, 각 수열의 그래프로부터 수열의 극한을 어림하세요.

그림

그림

그림

영어 원문 보기

Assuming the sequences continue as shown, estimate the limit of each sequence from its graph.

figure

figure

figure

정답·풀이 보기

(a) 수열의 값이 -2에 점점 더 가까워지는 것으로 보이므로, 이 수열의 극한을 -2로 추측한다.

(b) 전체적으로 수열의 값이 0에 매우 가까워지는 것으로 보이므로, 이 수열의 극한을 0으로 어림한다. 수열의 부호가 바뀌거나, 값이 0에서 때로는 더 멀어지고 때로는 더 가까워지는 것은 상관없다.

(c) 이 극한은 존재하지 않는다. 수열이 어떤 때는 0이고 어떤 때는 -2이며, 어느 한 값에 일관되게 매우 가까이 머물지 않는다.

원본 교재 풀이(영어)

(a) The values of the sequence seem to be getting closer and closer to -2, so we guess the limit of this sequence is -2.

(b) Overall, the values of the sequence seem to be getting extremely close to 0, so we approximate the limit of this sequence as 0. It doesn't matter that the sequence changes signs, or that the numbers are sometimes farther from 0, sometimes closer.

(c) This limit does not exist. The sequence is sometimes 0, sometimes -2, and not consistently staying extremely near to either one.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 3.1절 · 2번
# 수열의 수렴과 발산그래프·표 해석기본자동 분류
CLP-2 Integral Calculus CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
211.CLP-2 · 3.1절 · 2번우리말 번역

ana_n 과 bnb_n 이 수열이고, 모든 n≥100n \geq 100 에 대해 an=bna_n=b_n 이지만 n<100n < 100 에서는 an≠bna_n \neq b_n 이라고 하자.

lim⁡n→∞an=lim⁡n→∞bn\displaystyle\lim_{n \to \infty} a_n = \lim_{n \to \infty} b_n 은 참인지 거짓인지 답하세요.

영어 원문 보기

Suppose ana_n and bnb_n are sequences, and an=bna_n=b_n for all n≥100n \geq 100, but an≠bna_n \neq b_n for n<100n < 100.

True or false: lim⁡n→∞an=lim⁡n→∞bn\displaystyle\lim_{n \to \infty} a_n = \lim_{n \to \infty} b_n.

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

참이다. 수열의 끝부분의 거동을 생각하면 되는데, 이는 처음 유한 개의 항에 의존하지 않는다.

원본 교재 풀이(영어)

True. We consider the end behaviour of the sequences, which does not depend on any finite number of terms at their beginning.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 3.1절 · 9번
# 수열의 수렴과 발산개념 확인기본자동 분류
CLP-2 Integral Calculus CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
212.CLP-2 · 3.1절 · 4번우리말 번역

다음 성질을 만족하는 수열 {an}n=1∞\{a_n\}_{n=1}^{\infty} 의 예를 하나 드세요.

  • n≤1000n \leq 1000 인 모든 nn 에 대해 an>1000a_n>1000,
  • 모든 nn 에 대해 an+1<ana_{n+1}<a_n, 그리고
  • lim⁡n→∞an=−2\lim\limits_{n \to \infty} a_n = -2
영어 원문 보기

Give an example of a sequence {an}n=1∞\{a_n\}_{n=1}^{\infty} with the following properties:

  • an>1000a_n>1000 for all n≤1000n \leq 1000,
  • an+1<ana_{n+1}<a_n for all nn, and
  • lim⁡n→∞an=−2\lim\limits_{n \to \infty} a_n = -2
정답·풀이 보기

가능한 답은 많다. 그중 하나는 다음과 같다. an={3000−n 만일 n≤1000−2+1n 만일 n>1000a_n = \begin{cases} 3000-n & \text{ 만일 }n \leq 1000\\ -2+\frac{1}{n} & \text{ 만일 }n > 1000 \end{cases} 여기서는 1000번째 항을 기준으로 앞뒤의 모양이 다른 급수를 잡았다. 모든 항이 바로 앞의 항보다 작음에 주목한다.

원하는 성질을 갖는 또 다른 수열은 다음과 같다. an=1,002,001n−2a_n=\frac{1,002,001}{n}-2 n≤1000n \leq 1000 일 때, an≥1,002,0011000−2>1,002,0001,000−2=1000a_n \geq \frac{1,002,001}{1000}-2>\frac{1,002,000}{1,000}-2=1000 이다. 즉, n≤1000n \le 1000 일 때 an>1000a_n>1000 이다. nn 이 커질수록 ana_n 은 작아지므로 모든 nn 에 대해 an+1<ana_{n+1}<a_n 이다. 마지막으로 lim⁡n→∞an=0−2=−2\lim\limits_{n \to \infty} a_n = 0-2=-2 이다.

원본 교재 풀이(영어)

There are many possible answers. One is: an={3000−n if n≤1000−2+1n if n>1000a_n = \begin{cases} 3000-n & \text{ if }n \leq 1000\\ -2+\frac{1}{n} & \text{ if }n > 1000 \end{cases} where we have a series that looks different before and after its thousandth term. Note every term is smaller than the term preceding it.

Another sequence with the desired properties is: an=1,002,001n−2a_n=\frac{1,002,001}{n}-2 When n≤1000n \leq 1000, an≥1,002,0011000−2>1,002,0001,000−2=1000a_n \geq \frac{1,002,001}{1000}-2>\frac{1,002,000}{1,000}-2=1000. That is, an>1000a_n>1000 when n≤1000n \le 1000. As nn gets larger, ana_n gets smaller, so an+1<ana_{n+1}<a_n for all nn. Finally, lim⁡n→∞an=0−2=−2\lim\limits_{n \to \infty} a_n = 0-2=-2.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 3.1절 · 7번
# 수열의 수렴과 발산계산기본자동 분류
CLP-2 Integral Calculus CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
213.CLP-2 · 3.1절 · 5번우리말 번역

다음 성질을 만족하는 수열 {an}n=1∞\{a_n\}_{n=1}^{\infty} 의 예를 하나 드세요.

  • 모든 짝수 nn 에 대해 an>0a_n>0,
  • 모든 홀수 nn 에 대해 an<0a_n<0,
  • lim⁡n→∞an\lim\limits_{n \to \infty} a_n 은 존재하지 않는다.
영어 원문 보기

Give an example of a sequence {an}n=1∞\{a_n\}_{n=1}^{\infty} with the following properties:

  • an>0a_n>0 for all even nn,
  • an<0a_n<0 for all odd nn,
  • lim⁡n→∞an\lim\limits_{n \to \infty} a_n does not exist.
정답·풀이 보기

가능한 답 중 하나는 an=(−1)n={−1,1,−1,1,−1,1,−1,…}a_n=(-1)^{n} = \{-1, 1,-1,1,-1,1,-1,\ldots\} 이다. 또 다른 예는 an=n(−1)n={−1,2,−3,4,−5,6,−7,…}a_n=n(-1)^{n} = \{-1, 2,-3,4,-5,6,-7,\ldots\} 이다.

원본 교재 풀이(영어)

One possible answer is an=(−1)n={−1,1,−1,1,−1,1,−1,…}a_n=(-1)^{n} = \{-1, 1,-1,1,-1,1,-1,\ldots\}. Another is an=n(−1)n={−1,2,−3,4,−5,6,−7,…}a_n=n(-1)^{n} = \{-1, 2,-3,4,-5,6,-7,\ldots\}.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 3.1절 · 4번
# 수열의 수렴과 발산계산기본자동 분류
CLP-2 Integral Calculus CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
214.CLP-2 · 3.1절 · 7번우리말 번역

아래 수열들의 극한은 조임 정리를 이용하여 구할 수 있다. 각 수열에 대해, 조임 정리에 쓸 수 있는 위에서 누르는(위쪽 경계) 수열과 아래에서 받치는(아래쪽 경계) 수열을 선택하세요.

(a) an=sin⁡nna_n = \dfrac{\sin n}{n} (b) bn=n2en(7+sin⁡n−5cos⁡n)b_n = \dfrac{n^2}{e^n(7+\sin n - 5\cos n)} (c) cn=(−n)−nc_n = (-n)^{-n}

영어 원문 보기

The limits of the sequences below can be evaluated using the squeeze theorem. For each sequence, choose an upper bounding sequence and lower bounding sequence that will work with the squeeze theorem.

(a) an=sin⁡nna_n = \dfrac{\sin n}{n} (b) bn=n2en(7+sin⁡n−5cos⁡n)b_n = \dfrac{n^2}{e^n(7+\sin n - 5\cos n)} (c) cn=(−n)−nc_n = (-n)^{-n}

정답·풀이 보기

(a) 모든 nn 에 대해 −1≤sin⁡n≤1-1 \leq \sin n \leq 1 이므로, 가능한 위쪽 경계와 아래쪽 경계의 한 가지는 −1n≤sin⁡nn≤1n\dfrac{-1}{n}\le \dfrac{\sin n}{n}\le \dfrac{1}{n} 이다. lim⁡n→∞−1n=lim⁡n→∞1n\lim\limits_{n \to \infty}\dfrac{-1}{n} = \lim\limits_{n \to \infty}\dfrac{1}{n} 이므로, 이 수열들은 조임 정리에 쓸 수 있는 올바른 비교 수열이다. (b) 모든 nn 에 대해 −1≤sin⁡n≤1 -1\leq \sin n \leq 1 이고 −5≤−5cos⁡n≤5 -5 \leq -5\cos n \leq 5 이므로

7−1−5≤7+sin⁡n−5cos⁡n≤7+red1+blue51≤7+sin⁡n−5cos⁡n≤13\begin{aligned} 7 -1 -5&\leq 7+ \sin n - 5 \cos n \leq 7+{red}1+{blue}5\\ 1&\leq 7+ \sin n - 5 \cos n \leq13 \end{aligned}

이를 통해 다음 경계를 시도해 볼 수 있다. n213en≤n2en(7+sin⁡n−5cos⁡n)≤n2en\dfrac{n^2}{13e^n} \le \dfrac{n^2}{e^n(7+\sin n - 5\cos n)} \le \dfrac{n^2}{e^n} lim⁡n→∞n213en=lim⁡n→∞n2en\lim\limits_{n \to \infty}\dfrac{n^2}{13e^n} = \lim\limits_{n \to \infty}\dfrac{n^2}{e^n} 임을 확인한다(둘 다 0이며, 로피탈 법칙을 이용하여 확인할 수 있다). 따라서 이 경계들은 조임 정리에 쓰기에 적절하다. 또한 0≤n213en0\le \frac{n^2}{13e^n} 이므로 다음을 쓸 수도 있다. 0≤n2en(7+sin⁡n−5cos⁡n)≤n2en0 \le \dfrac{n^2}{e^n(7+\sin n - 5\cos n)} \le \dfrac{n^2}{e^n} (c) (−n)−n=1(−n)n=(−1)nnn(-n)^{-n} = \dfrac{1}{(-n)^n} = \dfrac{(-1)^n}{n^n} 이므로 −1nn≤(−n)−n≤1nn\dfrac{-1}{n^n} \le (-n)^{-n} \le \dfrac{1}{n^n} 이다. lim⁡n→∞−1nn\lim\limits_{n \to \infty}\dfrac{-1}{n^n} 과 lim⁡n→∞1nn\lim\limits_{n \to \infty}\dfrac{1}{n^n} 이 모두 0이므로, 이 경계들은 조임 정리에 쓰기에 적절하다.

원본 교재 풀이(영어)

(a) Since −1≤sin⁡n≤1-1 \leq \sin n \leq 1 for all nn, one potential set of upper and lower bound is −1n≤sin⁡nn≤1n\dfrac{-1}{n}\le \dfrac{\sin n}{n}\le \dfrac{1}{n} Note lim⁡n→∞−1n=lim⁡n→∞1n\lim\limits_{n \to \infty}\dfrac{-1}{n} = \lim\limits_{n \to \infty}\dfrac{1}{n}, so these are valid comparison sequences for the squeeze theorem. (b) Since −1≤sin⁡n≤1 -1\leq \sin n \leq 1 and −5≤−5cos⁡n≤5 -5 \leq -5\cos n \leq 5 for all nn, we see

7−1−5≤7+sin⁡n−5cos⁡n≤7+red1+blue51≤7+sin⁡n−5cos⁡n≤13\begin{aligned} 7 -1 -5&\leq 7+ \sin n - 5 \cos n \leq 7+{red}1+{blue}5\\ 1&\leq 7+ \sin n - 5 \cos n \leq13 \end{aligned}

This gives us the idea to try the bounds n213en≤n2en(7+sin⁡n−5cos⁡n)≤n2en\dfrac{n^2}{13e^n} \le \dfrac{n^2}{e^n(7+\sin n - 5\cos n)} \le \dfrac{n^2}{e^n} We check that lim⁡n→∞n213en=lim⁡n→∞n2en\lim\limits_{n \to \infty}\dfrac{n^2}{13e^n} = \lim\limits_{n \to \infty}\dfrac{n^2}{e^n} (they're both 0–you can verify using l'Hopital's rule), so these are indeed reasonable bounds to choose to use with the squeeze theorem. Alternatively, since 0≤n213en0\le \frac{n^2}{13e^n}, we can also use 0≤n2en(7+sin⁡n−5cos⁡n)≤n2en0 \le \dfrac{n^2}{e^n(7+\sin n - 5\cos n)} \le \dfrac{n^2}{e^n} (c) Since (−n)−n=1(−n)n=(−1)nnn(-n)^{-n} = \dfrac{1}{(-n)^n} = \dfrac{(-1)^n}{n^n}, we see −1nn≤(−n)−n≤1nn\dfrac{-1}{n^n} \le (-n)^{-n} \le \dfrac{1}{n^n} Since both lim⁡n→∞−1nn\lim\limits_{n \to \infty}\dfrac{-1}{n^n} and lim⁡n→∞1nn\lim\limits_{n \to \infty}\dfrac{1}{n^n} are 0, these are reasonable bounds to use with the squeeze theorem.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 3.1절 · 1번
# 수열의 수렴과 발산계산기본자동 분류
CLP-2 Integral Calculus CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
215.CLP-2 · 3.1절 · 9번우리말 번역

{an}n=1∞\{a_n\}_{n=1}^\infty 을 an=cos⁡na_n = \cos n 으로 정의된 수열이라 하자.

(a) π\pi 의 홀수 배와의 차가 0.1 이내인 서로 다른 0 이상의 정수 nn 세 개를 제시하고, 그에 대응하는 ana_n 의 값을 구하세요. (b) ana_n 이 00 에 가까운 서로 다른 0 이상의 정수 nn 세 개를 제시하세요. 답의 근거를 밝히세요. (c) ana_n 이 11 에 가까운 서로 다른 0 이상의 정수 nn 세 개를 제시하세요. 답의 근거를 밝히세요.

참고: 이 문제는 엄밀하지는 않지만 직관적으로 lim⁡n→∞cos⁡n\lim\limits_{n \to \infty}\cos n 이 존재하지 않는 이유를 보여 준다. 수열에서 −1-1 에 가까운 항이 계속해서 나타나고, 00 에 가까운 항도 계속해서 나타난다. 이를 {cos⁡(2πn)}\big\{\cos(2\pi n)\big\} 과 같은 수열과 비교해 보자. 이 수열의 항은 언제나 1 이므로 극한도 1 이다. 이 문제의 아이디어를 엄밀한 증명으로 바꾸어 lim⁡n→∞cos⁡n\lim\limits_{n \to \infty}\cos n 이 존재하지 않음을 보일 수 있다. 풀이를 참고하세요.

영어 원문 보기

Let {an}n=1∞\{a_n\}_{n=1}^\infty be a sequence defined by an=cos⁡na_n = \cos n.

(a) Give three different whole numbers nn that are within 0.1 of an odd integer multiple of π\pi, and find the corresponding values of ana_n. (b) Give three different whole numbers nn such that ana_n is close to 00. Justify your answers. (c) Give three different whole numbers nn such that ana_n is close to 11. Justify your answers.

Remark: this demonstrates intuitively, though not rigorously, why lim⁡n→∞cos⁡n\lim\limits_{n \to \infty}\cos n is undefined. We consistently find terms in the sequence that are close to −1-1, and also consistently find terms in the sequence that are close to 0. Contrast this to a sequence like {cos⁡(2πn)}\big\{\cos(2\pi n)\big\}, whose terms are always 1, and whose limit therefore is 1. It is possible to turn the ideas of this question into a rigorous proof that lim⁡n→∞cos⁡n\lim\limits_{n \to \infty}\cos n is undefined. See the solution.

정답·풀이 보기

(a) π\pi 의 홀수 배 중에서 정수에 가까운 것을 찾고자 한다.

  • 풀이 1: 한 가지 방법은 π\pi 가 227\dfrac{22}{7} 에 꽤 가깝다는 사실을 떠올리는 것이다. 그러면 π\pi 에 7의 배수를 곱하면 정수에 가까운 값이 나온다. 특히 7π7\pi, 21π21\pi, 35π35\pi 는 각각 7(227)=227\left(\dfrac{22}{7}\right)=22, 21(227)=6621\left(\dfrac{22}{7}\right)=66, 35(227)=11035\left(\dfrac{22}{7}\right)=110 에 상당히 가까울 것이다. 충분히 가까운지 확인해 보자.

7π≈21.9921π≈65.9735π≈109.96\begin{aligned} 7\pi&\approx 21.99 &\qquad 21\pi &\approx 65.97 & \qquad 35\pi &\approx 109.96 \end{aligned}

따라서 실제로 2222, 6666, 110110 은 모두 π\pi 의 어떤 홀수 배에서 0.1 이내에 있다.

π\pi 의 홀수 배에서 코사인의 값은 −1-1 이므로, 수열의 값이 모두 −1-1 에 가까울 것으로 예상된다. 계산기를 사용하면 다음과 같다.

a22=cos⁡(22)≈−0.99996,a66=cos⁡(66)≈−0.99965,a110=cos⁡(110)≈−0.99902\begin{aligned}a_{22} &= \cos(22) \approx -0.99996,\\ a_{66} &= \cos(66) \approx -0.99965, \\ a_{110} &= \cos(110) \approx -0.99902 \end{aligned}

  • 풀이 2: 다른 방법으로, 정수에 가까운 것이 세 개 나올 때까지 π\pi 의 홀수 배를 차례로 나열해도 된다. 2k+1(2k+1)π13.1439.42515.71721.99928.271134.561340.841547.121753.411959.692165.972372.262578.542784.822991.113197.3933103.6735109.96\begin{array}{c|c} \hline \mathbf{2k+1}&\mathbf{(2k+1)}\boldsymbol{\pi}\\ \hline 1&3.14\\ 3&9.42\\ 5&15.71\\ 7&21.99\\ 9&28.27\\ 11&34.56\\ 13&40.84\\ 15&47.12\\ 17&53.41\\ 19&59.69\\ 21&65.97\\ 23&72.26\\ 25&78.54\\ 27&84.82\\ 29&91.11\\ 31&97.39\\ 33&103.67\\ 35&109.96 \end{array} 앞쪽의 π\pi 의 홀수 배 중 일부(15π15\pi 와 29π29\pi 등)는 정수에 꽤 가깝지만 0.1 이내는 아니다.

(b) 어떤 정수 kk 에 대하여 x=2k+112πx = \dfrac{2k+1}{\vphantom{_1}2}\pi (즉, xx 가 π/2\pi/2 의 홀수 배)이면 cos⁡x=0\cos x =0 이다. 따라서 ana_n 의 처음 몇 개 항을 나열하여 00 에 아주 가까운 것 세 개를 찾거나, 근삿값 π≈2217\pi\approx \dfrac{22\vphantom{^1}}{7} 을 이용하여 2k+12π\dfrac{2k+1}{2}\pi 에 가까운 nn 의 값을 고르면 된다.

  • 풀이 1: 2k+12π≈(2k+1)×222×7=11×2k+17\begin{aligned} \dfrac{2k+1}{2}\pi&\approx \frac{(2k+1)\times 22}{2\times 7}=11\times\frac{2k+1}{7} \end{aligned}

따라서 2k+12k+1 이 7의 배수일 때 그 값이 정수에 가까울 것으로 예상된다. 예를 들어 2k+1=72k+1=7, 2k+1=212k+1=21, 2k+1=352k+1=35 이다.

확인해 보자. xnan 7×πA2≈10.9955711a11≈0.004421×π2≈32.9867233a33≈−0.013335×π2≈54.9778755a55≈0.0221\begin{array}{l| l| l} \qquad\mathbf{x}&\mathbf{n} & \mathbf{a_n}\\ \hline ~7\times \dfrac{\pi\vphantom{^A}}{2}\approx 10.99557 & 11&a_{11}\approx0.0044\\[10pt] 21\times \dfrac{\pi}{2} \approx 32.98672&33&a_{33}\approx-0.0133\\[10pt] 35\times \dfrac{\pi}{2} \approx 54.97787&55& a_{55}\approx 0.0221\\ \end{array} 이 ana_n 의 값들은 모두 00 에 꽤 가까워 보인다.

  • 풀이 2: ana_n 의 처음 몇 개 값을 나열하여 00 에 가까운 것을 찾을 수도 있었다.

nan10.542−0.423−0.994−0.6550.2860.9670.758−0.159−0.9110−0.84\begin{array}{c|c} \mathbf{n}&\mathbf{a_n}\\ \hline 1&0.54\\ 2&-0.42\\ 3&-0.99\\ 4&-0.65\\ 5&0.28\\ 6&0.96\\ 7&0.75\\ 8&-0.15\\ 9&-0.91\\ 10&-0.84 \end{array} 이런, 아직 아주 가까운 것이 없다. 더 나은 방법은 2k+12π\frac{2k+1}{2}\pi 의 값을 나열하여 정수에 가까운 것을 찾는 것이다.

2k+12k+12π11.5734.7157.85710.996914.141117.281320.421523.561726.701929.852132.992336.132539.272742.412945.553148.693351.843554.98\begin{array}{c|c} \mathbf{2k+1}&\mathbf{\frac{2k+1}{2}}\boldsymbol{\pi}\\ \hline 1&1.57\\ 3&4.71\\ 5&7.85\\ 7&10.996\\ 9&14.14\\ 11&17.28\\ 13&20.42\\ 15&23.56\\ 17&26.70\\ 19&29.85\\ 21&32.99\\ 23&36.13\\ 25&39.27\\ 27&42.41\\ 29&45.55\\ 31&48.69\\ 33&51.84\\ 35&54.98 \end{array} 어느 정도를 “가깝다”고 받아들이느냐에 따라 다르지만, 풀이 1에서 얻은 것과 대체로 같은 후보를 찾을 수 있다.

(c) (a)와 (b)에서 쓴 방법을 그대로 사용할 수 있다. 그러나 cos⁡(n)\cos(n) 이 −1-1 에 가까운 nn 을 이미 알고 있으므로, 다음 삼각함수 항등식을 이용하는 것이 더 쉽다.

cos⁡(2m)=2cos⁡2(m)−1\begin{aligned} \cos(2m) = 2\cos^2(m) -1 \end{aligned}

이 항등식은 cos⁡(m)\cos(m) 이 −1-1 에 가까우면 cos⁡(2m)\cos(2m) 이 +1+1 에 가까움을 보여 준다. 그러므로 n=2m=2×22=44n=2m = 2\times 22=44, 2×66=1322\times 66=132, 2×110=2202\times 110=220 을 시도해 보자. nan440.99981320.99862200.9961\begin{array}{c|c} \mathbf{n}&\mathbf{a_n}\\ \hline 44&0.9998\\ 132&0.9986\\ 220&0.9961 \end{array} 조건에 맞는다.

참고: 이 문제의 아이디어를 엄밀한 증명으로 바꾸어 lim⁡n→∞cos⁡n\lim\limits_{n \to \infty}\cos n 이 존재하지 않음을 보일 수 있다.

  • 각각의 정수 k≥1k\ge 1 에 대하여 nkn_k 를 2kπ2k\pi 에 가장 가까운 정수라 하자. 그러면 2kπ−12≤nk≤2kπ+122k\pi-\frac{1}{2}\le n_k \le 2k\pi+\frac{1}{2} 이므로 cos⁡(nk)≥cos⁡12≥0.8\cos(n_k)\ge\cos\frac{1}{2}\ge 0.8 이다. 따라서 lim⁡n→∞cos⁡n=c\lim\limits_{n \to \infty}\cos n=c 가 존재한다면 c≥0.8c\ge 0.8 이어야 한다.
  • 각각의 정수 k≥1k\ge 1 에 대하여 nk′n'_k 를 (2k+1)π(2k+1)\pi 에 가장 가까운 정수라 하자. 그러면 (2k+1)π−12≤nk′≤(2k+1)π+12(2k+1)\pi-\frac{1}{2}\le n'_k \le (2k+1)\pi+\frac{1}{2} 이므로 cos⁡(nk′)≤−cos⁡12≤−0.8\cos(n'_k)\le-\cos\frac{1}{2}\le -0.8 이다. 따라서 lim⁡n→∞cos⁡n=c\lim\limits_{n \to \infty}\cos n=c 가 존재한다면 c≤−0.8c\le -0.8 이어야 한다.
  • c≥0.8c\ge 0.8 과 c≤−0.8c\le -0.8 이 동시에 성립할 수는 없으므로 lim⁡n→∞cos⁡n\lim\limits_{n \to \infty}\cos n 은 존재하지 않는다.

참고: 이 문제는 nn 이 정수 전체를 움직일 때 모든 수 cos⁡(n)\cos(n) 의 집합이 갖는 성질도 암시한다. 수학자들은 이 집합이 “구간 [−1,1][-1,1] 에서 조밀하다”고 말한다. 이는 −1≤r≤1-1\le r\le 1 인 어떤 수 rr 을 고르더라도, cos⁡(n)\cos(n) 이 반드시 rr 과 정확히 같지는 않더라도 rr 에 원하는 만큼 가까워지는 정수 nn 이 있다는 뜻이다. 자주 쓰는 검색 엔진에 “cos⁡(n)\cos(n) dense”를 입력하면 더 많은 것을 알아볼 수 있다.

원본 교재 풀이(영어)

(a) We want to find odd multiples of π\pi that are close to integers.

  • Solution 1: One way to do that is to remember that π\pi is somewhat close to 227\dfrac{22}{7}. Then when we multiply π\pi by a multiple of 7, we should get something close to an integer. In particular, 7π7\pi, 21π21\pi, and 35π35\pi should be reasonably close to 7(227)=227\left(\dfrac{22}{7}\right)=22, 21(227)=6621\left(\dfrac{22}{7}\right)=66, and 35(227)=11035\left(\dfrac{22}{7}\right)=110, respectively. We check whether they are close enough:

7π≈21.9921π≈65.9735π≈109.96\begin{aligned} 7\pi&\approx 21.99 &\qquad 21\pi &\approx 65.97 & \qquad 35\pi &\approx 109.96 \end{aligned}

So indeed, 2222, 6666, and 110110 are all within 0.1 of some odd multiple of π\pi.

Since the cosine of an odd multiple of π\pi is −1-1, we expect all of the sequence values to be close to −1-1. Using a calculator:

a22=cos⁡(22)≈−0.99996,a66=cos⁡(66)≈−0.99965,a110=cos⁡(110)≈−0.99902\begin{aligned}a_{22} &= \cos(22) \approx -0.99996,\\ a_{66} &= \cos(66) \approx -0.99965, \\ a_{110} &= \cos(110) \approx -0.99902 \end{aligned}

  • Solution 2: Alternately, we could have just listed odd multiple of π\pi until we found three that are close to integers. 2k+1(2k+1)π13.1439.42515.71721.99928.271134.561340.841547.121753.411959.692165.972372.262578.542784.822991.113197.3933103.6735109.96\begin{array}{c|c} \hline \mathbf{2k+1}&\mathbf{(2k+1)}\boldsymbol{\pi}\\ \hline 1&3.14\\ 3&9.42\\ 5&15.71\\ 7&21.99\\ 9&28.27\\ 11&34.56\\ 13&40.84\\ 15&47.12\\ 17&53.41\\ 19&59.69\\ 21&65.97\\ 23&72.26\\ 25&78.54\\ 27&84.82\\ 29&91.11\\ 31&97.39\\ 33&103.67\\ 35&109.96 \end{array} Some earlier odd multiples of π\pi (like 15π15\pi and 29π29\pi) get fairly close to integers, but not within 0.1.

(b) If x=2k+112πx = \dfrac{2k+1}{\vphantom{_1}2}\pi for some integer kk (that is, xx is an odd multiple of π/2\pi/2), then cos⁡x=0\cos x =0. So, we can either list out the first few terms of ana_n until we find three that are very close to 00, or we can use our approximation π≈2217\pi\approx \dfrac{22\vphantom{^1}}{7} to choose values of nn that are close to 2k+12π\dfrac{2k+1}{2}\pi.

  • Solution 1: 2k+12π≈(2k+1)×222×7=11×2k+17\begin{aligned} \dfrac{2k+1}{2}\pi&\approx \frac{(2k+1)\times 22}{2\times 7}=11\times\frac{2k+1}{7} \end{aligned}

So, we expect our values to be close to integers when 2k+12k+1 is a multiple of 7. For example, 2k+1=72k+1=7, 2k+1=212k+1=21, and 2k+1=352k+1=35.

We check: xnan 7×πA2≈10.9955711a11≈0.004421×π2≈32.9867233a33≈−0.013335×π2≈54.9778755a55≈0.0221\begin{array}{l| l| l} \qquad\mathbf{x}&\mathbf{n} & \mathbf{a_n}\\ \hline ~7\times \dfrac{\pi\vphantom{^A}}{2}\approx 10.99557 & 11&a_{11}\approx0.0044\\[10pt] 21\times \dfrac{\pi}{2} \approx 32.98672&33&a_{33}\approx-0.0133\\[10pt] 35\times \dfrac{\pi}{2} \approx 54.97787&55& a_{55}\approx 0.0221\\ \end{array} These seem like values of ana_n that are all pretty close to 0.

  • Solution 2: We could have listed the first several values of ana_n, and looked for some that are close to 0.

nan10.542−0.423−0.994−0.6550.2860.9670.758−0.159−0.9110−0.84\begin{array}{c|c} \mathbf{n}&\mathbf{a_n}\\ \hline 1&0.54\\ 2&-0.42\\ 3&-0.99\\ 4&-0.65\\ 5&0.28\\ 6&0.96\\ 7&0.75\\ 8&-0.15\\ 9&-0.91\\ 10&-0.84 \end{array} Oof. Nothing very close yet. Maybe a better way is to list values of 2k+12π\frac{2k+1}{2}\pi, and see which ones are close to integers.

2k+12k+12π11.5734.7157.85710.996914.141117.281320.421523.561726.701929.852132.992336.132539.272742.412945.553148.693351.843554.98\begin{array}{c|c} \mathbf{2k+1}&\mathbf{\frac{2k+1}{2}}\boldsymbol{\pi}\\ \hline 1&1.57\\ 3&4.71\\ 5&7.85\\ 7&10.996\\ 9&14.14\\ 11&17.28\\ 13&20.42\\ 15&23.56\\ 17&26.70\\ 19&29.85\\ 21&32.99\\ 23&36.13\\ 25&39.27\\ 27&42.41\\ 29&45.55\\ 31&48.69\\ 33&51.84\\ 35&54.98 \end{array} We find roughly the same candidates we did in Solution 1, depending on what we're ready to accept as “close".

(c) One can use the same strategies as we did for parts (a) and (b). But since we already know some nn's with cos⁡(n)\cos(n) close to −1-1, it's easier to use the trig identity

cos⁡(2m)=2cos⁡2(m)−1\begin{aligned} \cos(2m) = 2\cos^2(m) -1 \end{aligned}

This identity shows that if cos⁡(m)\cos(m) is close to −1-1, then cos⁡(2m)\cos(2m) is close to +1+1. So let's try n=2m=2×22=44n=2m = 2\times 22=44, 2×66=1322\times 66=132 and 2×110=2202\times 110=220. nan440.99981320.99862200.9961\begin{array}{c|c} \mathbf{n}&\mathbf{a_n}\\ \hline 44&0.9998\\ 132&0.9986\\ 220&0.9961 \end{array} They do the trick.

Remark: it is possible to turn the ideas of this question into a rigorous proof that lim⁡n→∞cos⁡n\lim\limits_{n \to \infty}\cos n is undefined.

  • Let, for each integer k≥1k\ge 1, nkn_k be the integer that is closest to 2kπ2k\pi. Then 2kπ−12≤nk≤2kπ+122k\pi-\frac{1}{2}\le n_k \le 2k\pi+\frac{1}{2} so that cos⁡(nk)≥cos⁡12≥0.8\cos(n_k)\ge\cos\frac{1}{2}\ge 0.8. Consequently, if lim⁡n→∞cos⁡n=c\lim\limits_{n \to \infty}\cos n=c exists, we must have c≥0.8c\ge 0.8.
  • Let, for each integer k≥1k\ge 1, nk′n'_k be the integer that is closest to (2k+1)π(2k+1)\pi. Then (2k+1)π−12≤nk′≤(2k+1)π+12(2k+1)\pi-\frac{1}{2}\le n'_k \le (2k+1)\pi+\frac{1}{2} so that cos⁡(nk′)≤−cos⁡12≤−0.8\cos(n'_k)\le-\cos\frac{1}{2}\le -0.8. Consequently, if lim⁡n→∞cos⁡n=c\lim\limits_{n \to \infty}\cos n=c exists, we must have c≤−0.8c\le -0.8.
  • It is impossible to have both c≥0.8c\ge 0.8 and c≤−0.8c\le -0.8, so lim⁡n→∞cos⁡n\lim\limits_{n \to \infty}\cos n does not exist.

Remark: This question also hints at a property of the set of all numbers cos⁡(n)\cos(n), with nn running over the integers. Mathematicians say that this set is “dense in the interval [−1,1][-1,1]”. This means that if you pick any number −1≤r≤1-1\le r\le 1, there is an integer nn such that cos⁡(n)\cos(n), while not necessarily being exactly rr, is as close to rr as you like. If you feed “cos⁡(n)\cos(n) dense” into your favourite search engine, you can find out more.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 5.1절 · 59번
# 수열의 수렴과 발산증명·논술기본자동 분류
CLP-2 Integral Calculus CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
216.CLP-2 · 3.1절 · 10번우리말 번역

다음 수열의 극한을 구하세요.

(a) an=3n2−2n+54n+3a_n = \dfrac{3n^2-2n+5}{4n+3} (b) bn=3n2−2n+54n2+3b_n = \dfrac{3n^2-2n+5}{4n^2+3} (c) cn=3n2−2n+54n3+3c_n = \dfrac{3n^2-2n+5}{4n^3+3}

영어 원문 보기

Determine the limits of the following sequences.

(a) an=3n2−2n+54n+3a_n = \dfrac{3n^2-2n+5}{4n+3} (b) bn=3n2−2n+54n2+3b_n = \dfrac{3n^2-2n+5}{4n^2+3} (c) cn=3n2−2n+54n3+3c_n = \dfrac{3n^2-2n+5}{4n^3+3}

답 쓰고 채점
(a)
(b)
(c)
정답·풀이 보기

유리함수의 끝 거동을 구할 때는 지난 학기에 배운 대로, 분자와 분모에서 nn 의 최고차항을 약분하거나, 이 단계를 건너뛰고 분자와 분모의 최고차항의 차수를 비교하면 된다.

(a) 분자의 차수가 분모의 차수보다 높으므로 이 수열은 양의 무한대 또는 음의 무한대로 발산한다. nn 이 클 때 항이 양수이므로 극한은 (양의) 무한대이다. (분자가 분모보다 훨씬 더 빠르게 커져서 항의 절댓값이 매우 커진다고 생각할 수 있다.)

더 길게 계산하면 다음과 같다.

an=3n2−2n+54n+3(1n1n)=3n−2+5n4+3nlim⁡n→∞an=lim⁡n→∞3n−2+5n4+3n=lim⁡n→∞3n−2+04+0=∞\begin{aligned} a_n &= \dfrac{3n^2-2n+5}{4n+3}\left(\dfrac{\frac1n}{\frac1n}\right)=\dfrac{3n-2+\frac5n}{4+\frac3n} \\\lim_{n \to \infty}a_n &= \lim_{n \to \infty}\dfrac{3n-2+\frac5n}{4+\frac3n} = \lim_{n \to \infty}\dfrac{3n-2+0}{4+0} = \infty \end{aligned} (b) 분자의 차수가 분모의 차수와 같으므로, nn 이 무한대로 갈 때 이 수열은 최고차항의 계수의 비인 34\dfrac{3}{4} 로 수렴한다. (분자가 분모와 거의 같은 속도로 커지므로 항이 거의 일정한 비로 안정된다고 생각할 수 있다.)

더 길게 계산하면 다음과 같다.

bn=3n2−2n+54n2+3(1n21n2)=3−2n+5n24+3n2lim⁡n→∞bn=lim⁡n→∞3−2n+5n24+3n2=3−0+04+0=34\begin{aligned} b_n &= \dfrac{3n^2-2n+5}{4n^2+3}\left(\dfrac{\frac{1}{n^2}}{\frac{1}{n^2}}\right)=\dfrac{3-\frac2n+\frac{5}{n^2}}{4+\frac{3}{n^2}} \\\lim_{n \to \infty}b_n &= \lim_{n \to \infty}\dfrac{3-\frac2n+\frac{5}{n^2}}{4+\frac{3}{n^2}} = \frac{3-0+0}{4+0}=\frac{3}{4} \end{aligned} (c) 분자의 차수가 분모의 차수보다 낮으므로, nn 이 무한대로 갈 때 이 수열은 0 으로 수렴한다. (분모가 분자보다 훨씬 더 빠르게 커져서 항이 매우 작아진다고 생각할 수 있다.)

더 길게 계산하면 다음과 같다.

cn=3n2−2n+54n3+3(1n31n3)=3n−2n2+5n34+3n3lim⁡n→∞cn=lim⁡n→∞3n−2n2+5n34+3n3=0−0+04+0=0\begin{aligned} c_n &= \dfrac{3n^2-2n+5}{4n^3+3}\left(\dfrac{\frac{1}{n^3}}{\frac{1}{n^3}}\right)=\dfrac{\frac{3}{n}-\frac{2}{n^2}+\frac{5}{n^3}}{4+\frac{3}{n^3}} \\\lim_{n \to \infty}c_n &= \lim_{n \to \infty}\dfrac{\frac{3}{n}-\frac{2}{n^2}+\frac{5}{n^3}}{4+\frac{3}{n^3}} = \dfrac{0-0+0}{4+0}=0 \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

When determining the end behaviour of rational functions, recall from last semester that we can either cancel out the highest power of nn from the numerator and denominator, or skip this step and compare the highest powers of the numerator and denominator.

(a) Since the numerator has a higher degree than the denominator, this sequence will diverge to positive or negative infinity; since its terms are positive for large nn, its limit is (positive) infinity. (You can imagine that the numerator is growing much, much faster than the denominator, leading the terms to have a very, very large absolute value.)

Calculating the longer way:

an=3n2−2n+54n+3(1n1n)=3n−2+5n4+3nlim⁡n→∞an=lim⁡n→∞3n−2+5n4+3n=lim⁡n→∞3n−2+04+0=∞\begin{aligned} a_n &= \dfrac{3n^2-2n+5}{4n+3}\left(\dfrac{\frac1n}{\frac1n}\right)=\dfrac{3n-2+\frac5n}{4+\frac3n} \\\lim_{n \to \infty}a_n &= \lim_{n \to \infty}\dfrac{3n-2+\frac5n}{4+\frac3n} = \lim_{n \to \infty}\dfrac{3n-2+0}{4+0} = \infty \end{aligned} (b) Since the numerator has the same degree as the denominator, as nn goes to infinity, this sequence will converge to the ratio of their leading coefficients: 34\dfrac{3}{4}. (You can imagine that the numerator is growing at roughly the same rate as the denominator, so the terms settle into an almost-constant ratio.)

Calculating the longer way:

bn=3n2−2n+54n2+3(1n21n2)=3−2n+5n24+3n2lim⁡n→∞bn=lim⁡n→∞3−2n+5n24+3n2=3−0+04+0=34\begin{aligned} b_n &= \dfrac{3n^2-2n+5}{4n^2+3}\left(\dfrac{\frac{1}{n^2}}{\frac{1}{n^2}}\right)=\dfrac{3-\frac2n+\frac{5}{n^2}}{4+\frac{3}{n^2}} \\\lim_{n \to \infty}b_n &= \lim_{n \to \infty}\dfrac{3-\frac2n+\frac{5}{n^2}}{4+\frac{3}{n^2}} = \frac{3-0+0}{4+0}=\frac{3}{4} \end{aligned} (c) Since the numerator has a lower degree than the denominator, this sequence will converge to 0 as nn goes to infinity. (You can imagine that the denominator is growing much, much faster than the numerator, leading the terms to be very, very small.)

Calculating the longer way:

cn=3n2−2n+54n3+3(1n31n3)=3n−2n2+5n34+3n3lim⁡n→∞cn=lim⁡n→∞3n−2n2+5n34+3n3=0−0+04+0=0\begin{aligned} c_n &= \dfrac{3n^2-2n+5}{4n^3+3}\left(\dfrac{\frac{1}{n^3}}{\frac{1}{n^3}}\right)=\dfrac{\frac{3}{n}-\frac{2}{n^2}+\frac{5}{n^3}}{4+\frac{3}{n^3}} \\\lim_{n \to \infty}c_n &= \lim_{n \to \infty}\dfrac{\frac{3}{n}-\frac{2}{n^2}+\frac{5}{n^3}}{4+\frac{3}{n^3}} = \dfrac{0-0+0}{4+0}=0 \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 3.1절 · 11번
# 수열의 수렴과 발산계산보통자동 분류
CLP-2 Integral Calculus CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
217.CLP-2 · 3.1절 · 11번우리말 번역

수열 an=4n3−21ne+1na_n = \dfrac{4n^3-21}{n^e+\frac{1}{n}} 의 극한을 구하세요.

영어 원문 보기

Determine the limit of the sequence an=4n3−21ne+1na_n = \dfrac{4n^3-21}{n^e+\frac{1}{n}}.

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얼핏 보면 nn 이 커질 때 분자와 분모가 모두 매우 커지므로, 극한을 구하려면 조금 더 생각해야 한다.

이 수열은 유리함수 꼴이 아니지만, 분자와 분모를 모두 nen^e 으로 나누면 상황을 더 분명히 볼 수 있다.

an=4n3−21ne+1n(1ne1ne)=4n3−e−21ne1+1ne+1e<3 이므로 3−e 는 양수이고, 따라서 lim⁡n→∞n3−e=∞ 이다.lim⁡n→∞an=lim⁡n→∞4n3−e−21ne1+1ne+1=lim⁡n→∞4n3−e−01+0=∞\begin{aligned} a_n&=\dfrac{4n^3-21}{n^e+\frac{1}{n}}\left(\frac{\frac{1}{n^e}}{\frac{1}{n^e}}\right) = \dfrac{4n^{3-e}-\frac{21}{n^e}}{1+\frac{1}{n^{e+1}}} \\ \text{$e<3$ 이므로 $3-e$ 는 양수이고, 따라서 $\lim\limits_{n \to \infty}n^{3-e}=\infty$ 이다.} \\ \lim_{n \to \infty}a_n&=\lim_{n \to \infty} \dfrac{4n^{3-e}-\frac{21}{n^e}}{1+\frac{1}{n^{e+1}}} =\lim_{n \to \infty} \dfrac{4n^{3-e}-0}{1+0} = \infty \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

At first glance, we see both the numerator and denominator grow huge as nn increases, so we'll need to think a little further to find the limit.

We don't have a rational function, but we can still divide the top and bottom by nen^e to get a clearer picture.

an=4n3−21ne+1n(1ne1ne)=4n3−e−21ne1+1ne+1Since e<3, we see 3−e is positive, so lim⁡n→∞n3−e=∞.lim⁡n→∞an=lim⁡n→∞4n3−e−21ne1+1ne+1=lim⁡n→∞4n3−e−01+0=∞\begin{aligned} a_n&=\dfrac{4n^3-21}{n^e+\frac{1}{n}}\left(\frac{\frac{1}{n^e}}{\frac{1}{n^e}}\right) = \dfrac{4n^{3-e}-\frac{21}{n^e}}{1+\frac{1}{n^{e+1}}} \\ \text{Since $e<3$, we see $3-e$ is positive, so $\lim\limits_{n \to \infty}n^{3-e}=\infty$.} \\ \lim_{n \to \infty}a_n&=\lim_{n \to \infty} \dfrac{4n^{3-e}-\frac{21}{n^e}}{1+\frac{1}{n^{e+1}}} =\lim_{n \to \infty} \dfrac{4n^{3-e}-0}{1+0} = \infty \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 3.1절 · 17번
# 수열의 수렴과 발산계산보통자동 분류
CLP-2 Integral Calculus CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
218.CLP-2 · 3.1절 · 12번우리말 번역

수열 bn=n4+19n+3b_n = \dfrac{\sqrt[4]{n}+1}{\sqrt{9n+3}} 의 극한을 구하세요.

영어 원문 보기

Determine the limit of the sequence bn=n4+19n+3b_n = \dfrac{\sqrt[4]{n}+1}{\sqrt{9n+3}}.

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이 수열은 유리식 꼴이 아니지만, 분자와 분모에서 n\sqrt{n} 을 묶어 내면 상황이 분명해진다.

bn=n4+19n+3(1n1n)=1n4+1n9+3nlim⁡n→∞bn=lim⁡n→∞1n4+1n9+3n=0+09+0=0\begin{aligned} b_n &= \dfrac{\sqrt[4]{n}+1}{\sqrt{9n+3}}\left(\dfrac{\frac{1}{\sqrt n}}{\frac{1}{\sqrt n}}\right)= \dfrac{\frac{1}{\sqrt[4]{n}}+\frac{1}{\sqrt{n}}}{\sqrt{9+\frac{3}{n}}}\\ \lim_{n \to \infty}b_n &= \lim_{n \to \infty} \dfrac{\frac{1}{\sqrt[4]{n}}+\frac{1}{\sqrt{n}}}{\sqrt{9+\frac{3}{n}}} = \dfrac{0+0}{\sqrt{9+0}}=0 \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

This isn't a rational sequence, but factoring out n\sqrt{n} from the top and bottom will still clear things up.

bn=n4+19n+3(1n1n)=1n4+1n9+3nlim⁡n→∞bn=lim⁡n→∞1n4+1n9+3n=0+09+0=0\begin{aligned} b_n &= \dfrac{\sqrt[4]{n}+1}{\sqrt{9n+3}}\left(\dfrac{\frac{1}{\sqrt n}}{\frac{1}{\sqrt n}}\right)= \dfrac{\frac{1}{\sqrt[4]{n}}+\frac{1}{\sqrt{n}}}{\sqrt{9+\frac{3}{n}}}\\ \lim_{n \to \infty}b_n &= \lim_{n \to \infty} \dfrac{\frac{1}{\sqrt[4]{n}}+\frac{1}{\sqrt{n}}}{\sqrt{9+\frac{3}{n}}} = \dfrac{0+0}{\sqrt{9+0}}=0 \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 3.1절 · 10번
# 수열의 수렴과 발산계산보통자동 분류
CLP-2 Integral Calculus CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
219.CLP-2 · 3.1절 · 14번우리말 번역

수열 an=nsin⁡nn2a_n = \dfrac{n^{\sin n}}{n^2} 의 극한을 구하세요.

영어 원문 보기

Determine the limit of the sequence an=nsin⁡nn2a_n = \dfrac{n^{\sin n}}{n^2}.

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이 수열의 분모는 한없이 커진다. 분자는 예측하기 어렵다. nn 이 크다고 하자. sin⁡n\sin n 이 −1-1 에 가까우면 nsin⁡nn^{\sin n} 은 nn 의 거듭제곱이 “분모에 있는” 꼴이 되므로 nsin⁡nn^{\sin n} 이 0 에 매우 가까워질 수 있다. sin⁡n\sin n 이 1 에 가까우면 nsin⁡nn^{\sin n} 은 nn 에 가까우므로 크다.

이러한 변동을 다루기 위해 조임 정리를 사용한다.

  • 모든 nn 에 대해 −1≤sin⁡n≤1-1 \leq \sin n \leq 1 이므로, bn=n−1n2=1n3b_n = \frac{n^{-1}}{n^2} = \frac{1}{n^3} 과 cn=nn2=1nc_n = \frac{n}{n^2}=\frac{1}{n} 이라 하자. 그러면 bn≤an≤cnb_n \leq a_n \leq c_n 이다.
  • lim⁡n→∞bn=0\lim\limits_{n \to \infty}b_n=0 이고 lim⁡n→∞cn=0\lim\limits_{n \to \infty}c_n=0 이다.

따라서 조임 정리에 의해 lim⁡n→∞nsin⁡nn2=0\lim\limits_{n \to \infty}\dfrac{n^{\sin n}}{n^2}=0 이다.

참고: 모든 nn 에 대해 an≥0a_n \geq 0 이므로 아래쪽 경계로 bn=0b_n=0 을 사용할 수도 있었다.

원본 교재 풀이(영어)

The denominator of this sequence grows without bound. The numerator is unpredictable: imagine that nn is large. When sin⁡n\sin n is close to −1-1, nsin⁡nn^{\sin n} puts a power of nn “in the denominator," so we can have nsin⁡nn^{\sin n} very close to 0. When sin⁡n\sin n is close to 1, nsin⁡nn^{\sin n} is close to nn, which is large.

To control for these variations, we'll use the squeeze theorem.

  • Since −1≤sin⁡n≤1-1 \leq \sin n \leq 1 for all nn, let bn=n−1n2=1n3b_n = \frac{n^{-1}}{n^2} = \frac{1}{n^3} and cn=nn2=1nc_n = \frac{n}{n^2}=\frac{1}{n}. Then bn≤an≤cnb_n \leq a_n \leq c_n.
  • Both lim⁡n→∞bn=0\lim\limits_{n \to \infty}b_n=0 and lim⁡n→∞cn=0\lim\limits_{n \to \infty}c_n=0.

So, by the squeeze theorem, lim⁡n→∞nsin⁡nn2=0\lim\limits_{n \to \infty}\dfrac{n^{\sin n}}{n^2}=0 as well.

Remark: we also could have used bn=0b_n=0 for our lower bound, since an≥0a_n \geq 0 for all nn.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 3.1절 · 15번
# 수열의 수렴과 발산계산보통자동 분류
CLP-2 Integral Calculus CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
220.CLP-2 · 3.1절 · 15번우리말 번역

수열 dn=e−1/nd_n = e^{-1/n} 의 극한을 구하세요.

영어 원문 보기

Determine the limit of the sequence dn=e−1/nd_n = e^{-1/n}.

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dn=e−1/n=1e1/nlim⁡n→∞dn=lim⁡n→∞1e1/n=1e0=11=1\begin{aligned} d_n&=e^{-1/n}=\frac{1}{e^{1/n}}\\ \lim_{n \to \infty }d_n&=\lim_{n \to \infty }\frac{1}{e^{1/n}} = \frac{1}{e^0}=\frac11=1 \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

dn=e−1/n=1e1/nlim⁡n→∞dn=lim⁡n→∞1e1/n=1e0=11=1\begin{aligned} d_n&=e^{-1/n}=\frac{1}{e^{1/n}}\\ \lim_{n \to \infty }d_n&=\lim_{n \to \infty }\frac{1}{e^{1/n}} = \frac{1}{e^0}=\frac11=1 \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 3.1절 · 18번
# 수열의 수렴과 발산계산보통자동 분류
CLP-2 Integral Calculus CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)