유형·난이도는 우리말 풀이가 붙은 문제는 선생님이 정했고, 나머지는 자동 분류라 다를 수 있어요. 난이도가 정해지지 않은 문제는 난이도로 거를 때 빠집니다.

114문제 · 3 / 6쪽

41.OpenStax 2권 · 5.4절 · 41번대학 수준우리말 번역

극한비교판정법을 이용하여 다음 각 급수가 수렴하는지 발산하는지 판단하세요.

∑n=2∞(ln⁡n)−ln⁡ln⁡n\sum_{n=2}^{\infty }{(\ln n)}^{-\ln \ln n} 은 수렴하는지 판단하세요. (힌트: an{a}_{n} 을 1/n.)1/n.) 과 비교하세요.

영어 원문 보기

Use the limit comparison test to determine whether each of the following series converges or diverges.

Does ∑n=2∞(ln⁡n)−ln⁡ln⁡n\sum_{n=2}^{\infty }{(\ln n)}^{-\ln \ln n} converge? (Hint: Compare an{a}_{n} to 1/n.)1/n.)

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 3.3절 · 12번
# 비교 판정법계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
42.OpenStax 2권 · 5.4절 · 42번대학 수준우리말 번역

an≥0{a}_{n}\ge 0 이고 ∑n=1∞an\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n} 이 수렴하면 ∑n=1∞a2n\sum_{n=1}^{\infty }{a}^{2}{}_{n} 도 수렴함을 보이세요. ∑n=1∞a2n\sum_{n=1}^{\infty }{a}^{2}{}_{n} 이 수렴하면 ∑n=1∞an\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n} 도 반드시 수렴합니까?

영어 원문 보기

Show that if an≥0{a}_{n}\ge 0 and ∑n=1∞an\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n} converges, then ∑n=1∞a2n\sum_{n=1}^{\infty }{a}^{2}{}_{n} converges. If ∑n=1∞a2n\sum_{n=1}^{\infty }{a}^{2}{}_{n} converges, does ∑n=1∞an\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n} necessarily converge?

정답·풀이 보기

an→0{a}_{n}\to 0 이므로 충분히 큰 nn 에 대해 a2n≤∣an∣{a}^{2}{}_{n}\le |{a}_{n}| 이다. 수렴은 극한비교판정법에 의해 따른다. ∑1/n2\sum 1/{n}^{2} 은 수렴하지만 ∑1/n\sum 1/n 은 수렴하지 않으므로, ∑n=1∞a2n\sum_{n=1}^{\infty }{a}^{2}{}_{n} 이 수렴한다는 사실이 ∑n=1∞an\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n} 이 수렴함을 뜻하지는 않는다.

원본 교재 풀이(영어)

an→0,{a}_{n}\to 0, so a2n≤∣an∣{a}^{2}{}_{n}\le |{a}_{n}| for large n.n. Convergence follows from limit comparison. ∑1/n2\sum 1/{n}^{2} converges, but ∑1/n\sum 1/n does not, so the fact that ∑n=1∞a2n\sum_{n=1}^{\infty }{a}^{2}{}_{n} converges does not imply that ∑n=1∞an\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n} converges.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 5.4절 · 34번
# 비교 판정법증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
43.OpenStax 2권 · 5.4절 · 43번대학 수준우리말 번역

모든 nn 에 대해 an>0{a}_{n}>0 이고 ∑n=1∞an\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n} 이 수렴한다고 하자. bn{b}_{n} 은 0과 1로 이루어진 임의의 수열이라고 하자. ∑n=1∞anbn\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n}{b}_{n} 은 반드시 수렴합니까?

영어 원문 보기

Suppose that an>0{a}_{n}>0 for all nn and that ∑n=1∞an\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n} converges. Suppose that bn{b}_{n} is an arbitrary sequence of zeros and ones. Does ∑n=1∞anbn\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n}{b}_{n} necessarily converge?

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 5.4절 · 8번
# 비교 판정법계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
44.OpenStax 2권 · 5.4절 · 44번대학 수준우리말 번역

모든 nn 에 대해 an>0{a}_{n}>0 이고 ∑n=1∞an\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n} 이 발산한다고 하자. bn{b}_{n} 은 0과 1로 이루어진 임의의 수열이고 값이 1인 항이 무한히 많다고 하자. 이때 ∑n=1∞anbn\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n}{b}_{n} 은 반드시 발산합니까?

영어 원문 보기

Suppose that an>0{a}_{n}>0 for all nn and that ∑n=1∞an\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n} diverges. Suppose that bn{b}_{n} is an arbitrary sequence of zeros and ones with infinitely many terms equal to one. Does ∑n=1∞anbn\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n}{b}_{n} necessarily diverge?

정답·풀이 보기

아니요. ∑n=1∞1/n\sum_{n=1}^{\infty }1/n 은 발산한다. 어떤 nn 에 대해 k=n2k={n}^{2} 인 경우가 아니면 bk=0{b}_{k}=0 이라 하자. 그러면 ∑kbk/k=∑1/k2\sum_{k}{b}_{k}/k=\sum 1/{k}^{2} 은 수렴한다.

원본 교재 풀이(영어)

No. ∑n=1∞1/n\sum_{n=1}^{\infty }1/n diverges. Let bk=0{b}_{k}=0 unless k=n2k={n}^{2} for some n.n. Then ∑kbk/k=∑1/k2\sum_{k}{b}_{k}/k=\sum 1/{k}^{2} converges.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 5.4절 · 36번
# 비교 판정법계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
45.OpenStax 2권 · 5.4절 · 45번대학 수준우리말 번역

다음 논증의 세부 내용을 완성하세요: ∑n=1∞1n\sum_{n=1}^{\infty }\frac{1}{n} 이 유한한 합 ss 로 수렴한다면, 12s=12+14+16+⋯\frac{1}{2}s=\frac{1}{2}+\frac{1}{4}+\frac{1}{6}+\cdots 이고 s−12s=1+13+15+⋯s-\frac{1}{2}s=1+\frac{1}{3}+\frac{1}{5}+\cdots . 이것이 왜 모순으로 이어집니까?

영어 원문 보기

Complete the details of the following argument: If ∑n=1∞1n\sum_{n=1}^{\infty }\frac{1}{n} converges to a finite sum s,s, then 12s=12+14+16+⋯\frac{1}{2}s=\frac{1}{2}+\frac{1}{4}+\frac{1}{6}+\cdots and s−12s=1+13+15+⋯ .s-\frac{1}{2}s=1+\frac{1}{3}+\frac{1}{5}+\cdots . Why does this lead to a contradiction?

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 5.4절 · 4번
# 비교 판정법계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
46.OpenStax 2권 · 5.4절 · 46번대학 수준우리말 번역

극한비교판정법을 이용하여 다음 각 급수가 수렴하는지 발산하는지 판단하세요.

an≥0{a}_{n}\ge 0 이고 ∑n=1∞a2n\sum_{n=1}^{\infty }{a}^{2}{}_{n} 이 수렴하면 ∑n=1∞sin⁡2(an)\sum_{n=1}^{\infty }{\sin }^{2}({a}_{n}) 도 수렴함을 보이세요.

영어 원문 보기

Use the limit comparison test to determine whether each of the following series converges or diverges.

Show that if an≥0{a}_{n}\ge 0 and ∑n=1∞a2n\sum_{n=1}^{\infty }{a}^{2}{}_{n} converges, then ∑n=1∞sin⁡2(an)\sum_{n=1}^{\infty }{\sin }^{2}({a}_{n}) converges.

정답·풀이 보기

∣sin⁡t∣≤∣t∣|\sin t|\le |t| 이므로 비교판정법에 의해 결론이 성립한다.

원본 교재 풀이(영어)

∣sin⁡t∣≤∣t∣,|\sin t|\le |t|, so the result follows from the comparison test.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 5.4절 · 30번
# 비교 판정법증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
47.OpenStax 2권 · 5.4절 · 47번대학 수준우리말 번역

비교판정법에서 an≥0{a}_{n}\ge 0, bn≥0{b}_{n}\ge 0 이고 an/bn→0{a}_{n}/{b}_{n}\to 0 이라 하자. ∑bn\sum {b}_{n} 이 수렴하면 ∑an\sum {a}_{n} 도 수렴함을 증명하세요.

영어 원문 보기

Suppose that an/bn→0{a}_{n}/{b}_{n}\to 0 in the comparison test, where an≥0{a}_{n}\ge 0 and bn≥0.{b}_{n}\ge 0. Prove that if ∑bn\sum {b}_{n} converges, then ∑an\sum {a}_{n} converges.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 5장 복습 · 25번
# 비교 판정법증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
48.OpenStax 2권 · 5.4절 · 48번대학 수준우리말 번역

bn{b}_{n} 을 0과 1로 이루어진 무한수열이라 하자. x=∑n=1∞bn/2nx=\sum_{n=1}^{\infty }{b}_{n}/{2}^{n} 이 가질 수 있는 가장 큰 값은 무엇입니까?

영어 원문 보기

Let bn{b}_{n} be an infinite sequence of zeros and ones. What is the largest possible value of x=∑n=1∞bn/2n?x=\sum_{n=1}^{\infty }{b}_{n}/{2}^{n}?

정답·풀이 보기

비교판정법에 의해 x=∑n=1∞bn/2n≤∑n=1∞1/2n=1x=\sum_{n=1}^{\infty }{b}_{n}/{2}^{n}\le \sum_{n=1}^{\infty }1/{2}^{n}=1 이다.

원본 교재 풀이(영어)

By the comparison test, x=∑n=1∞bn/2n≤∑n=1∞1/2n=1.x=\sum_{n=1}^{\infty }{b}_{n}/{2}^{n}\le \sum_{n=1}^{\infty }1/{2}^{n}=1.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 5.4절 · 38번
# 비교 판정법계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
49.OpenStax 2권 · 5.4절 · 49번대학 수준우리말 번역

dn{d}_{n} 을 숫자들의 무한수열이라 하자. 즉 dn{d}_{n} 은 {0, 1,…,9}\{0,\,1,\ldots ,9\} 의 값을 가진다. 수렴하는 x=∑n=1∞dn/10nx=\sum_{n=1}^{\infty }{d}_{n}/{10}^{n} 의 가능한 최댓값은 얼마입니까?

영어 원문 보기

Let dn{d}_{n} be an infinite sequence of digits, meaning dn{d}_{n} takes values in {0, 1,…,9}.\{0,\,1,\ldots ,9\}. What is the largest possible value of x=∑n=1∞dn/10nx=\sum_{n=1}^{\infty }{d}_{n}/{10}^{n} that converges?

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 3.3절 · 34번
# 비교 판정법계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
50.OpenStax 2권 · 5.4절 · 50번대학 수준우리말 번역

극한비교판정법을 이용하여 다음 각 급수가 수렴하는지 발산하는지 판단하세요.

x>1/2x>1/2 이면 xx 를 x=∑n=2∞bn2n(bn=0 또는 1, b1=0)x=\sum_{n=2}^{\infty }\frac{{b}_{n}}{{2}^{n}}({b}_{n}=0\,\text{또는}\,1,\,{b}_{1}=0) 으로 나타낼 수 없는 이유를 설명하세요.

영어 원문 보기

Use the limit comparison test to determine whether each of the following series converges or diverges.

Explain why, if x>1/2,x>1/2, then xx cannot be written x=∑n=2∞bn2n(bn=0 or 1, b1=0).x=\sum_{n=2}^{\infty }\frac{{b}_{n}}{{2}^{n}}({b}_{n}=0\,\text{or}\,1,\,{b}_{1}=0).

정답·풀이 보기

b1=0{b}_{1}=0 이면 비교에 의해 x≤∑n=2∞1/2n=1/2x\le \sum_{n=2}^{\infty }1/{2}^{n}=1/2 이다.

원본 교재 풀이(영어)

If b1=0,{b}_{1}=0, then, by comparison, x≤∑n=2∞1/2n=1/2.x\le \sum_{n=2}^{\infty }1/{2}^{n}=1/2.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 5.4절 · 18번
# 비교 판정법계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
51.OpenStax 2권 · 5.4절 · 51번대학 수준우리말 번역

[계산기 사용] 이블린에게는 완벽하게 평형을 이루는 천칭과, 무제한으로 많은 1 -kg1\,\text{-kg} 추, 그리고 1/2 -kg, 1/4 -kg, 1/8 -kg1/2\,\text{-kg},\,1/4\,\text{-kg},\,1/8\,\text{-kg} 등의 추가 각각 하나씩 있다. 이블린은 출처를 알 수 없는 운석의 무게를 임의의 정밀도로 재려고 한다. 천칭이 충분히 크다고 가정할 때, 이블린은 그렇게 할 수 있습니까? 이것은 무한급수와 어떤 관계가 있는지 설명하세요.

영어 원문 보기

[T] Evelyn has a perfect balancing scale, an unlimited number of 1 -kg1\,\text{-kg} weights, and one each of 1/2 -kg, 1/4 -kg, 1/8 -kg,1/2\,\text{-kg},\,1/4\,\text{-kg},\,1/8\,\text{-kg}, and so on weights. She wishes to weigh a meteorite of unspecified origin to arbitrary precision. Assuming the scale is big enough, can she do it? What does this have to do with infinite series?

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 5.4절 · 44번
# 비교 판정법계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
52.OpenStax 2권 · 5.4절 · 52번대학 수준우리말 번역

[계산기 사용] 로버트는 자신의 몸무게를 임의의 정밀도로 알고 싶어 한다. 로버트에게는 완벽하게 작동하는 큰 천칭과, 무제한으로 많은 1 -kg1\,\text{-kg} 추, 그리고 0.1 -kg,0.1\,\text{-kg,} 0.01 -kg, 0.001 -kg,0.01\,\text{-kg},\,0.001\,\text{-kg,} 등의 추가 각각 아홉 개씩 있다. 천칭이 충분히 크다고 가정할 때, 로버트는 이것을 할 수 있습니까? 이것은 무한급수와 어떤 관계가 있는지 설명하세요.

영어 원문 보기

[T] Robert wants to know his body mass to arbitrary precision. He has a big balancing scale that works perfectly, an unlimited collection of 1 -kg1\,\text{-kg} weights, and nine each of 0.1 -kg,0.1\,\text{-kg,} 0.01 -kg, 0.001 -kg,0.01\,\text{-kg},\,0.001\,\text{-kg,} and so on weights. Assuming the scale is big enough, can he do this? What does this have to do with infinite series?

정답·풀이 보기

예. 천칭이 추가 있는 쪽으로 기울 때까지 1 -kg1\,\text{-kg} 추를 계속 더한다. 로버트가 반대쪽에 서 있는 상태에서 정확히 평형을 이루면 멈춘다. 그렇지 않으면 1 -kg1\,\text{-kg} 추 하나를 빼고, 0.1 -kg0.1\,\text{-kg} 추를 한 번에 하나씩 더한다. 이 추들을 몇 개 더한 후 평형을 이루면 멈춘다. 그렇지 않고 추 쪽으로 기울면 마지막 0.1 -kg0.1\,\text{-kg} 추를 뺀다. 이제 0.01 -kg0.01\,\text{-kg} 추를 더하기 시작한다. 평형을 이루면 멈춘다. 추가 있는 쪽으로 기울면 마지막에 더한 0.01 -kg0.01\,\text{-kg} 추를 뺀다. 0.001 -kg0.001\,\text{-kg} 추에 대해서도 이와 같은 방식으로 계속하고, 그 이후의 추에 대해서도 마찬가지로 한다. 유한한 횟수의 단계를 거치면 A+∑n=1Nsn/10nA+\sum_{n=1}^{N}{s}_{n}/{10}^{n} 꼴의 유한급수를 얻는다. 여기서 AA 는 1 -kg1\,\text{-kg} 추의 개수이고 dn{d}_{n} 은 더한 1/10n -kg1/{10}^{n}\,\text{-kg} 추의 개수이다. 어떤 단계에서 이 급수가 로버트의 정확한 몸무게이면 과정은 멈춘다. 그렇지 않으면 이 급수는 로버트의 정확한 몸무게를 나타내는 무한급수의 NN 번째 부분합이며, 이 합의 오차는 많아야 1/10N1/{10}^{N} 이다.

원본 교재 풀이(영어)

Yes. Keep adding 1 -kg1\,\text{-kg} weights until the balance tips to the side with the weights. If it balances perfectly, with Robert standing on the other side, stop. Otherwise, remove one of the 1 -kg1\,\text{-kg} weights, and add 0.1 -kg0.1\,\text{-kg} weights one at a time. If it balances after adding some of these, stop. Otherwise if it tips to the weights, remove the last 0.1 -kg0.1\,\text{-kg} weight. Start adding 0.01 -kg0.01\,\text{-kg} weights. If it balances, stop. If it tips to the side with the weights, remove the last 0.01 -kg0.01\,\text{-kg} weight that was added. Continue in this way for the 0.001 -kg0.001\,\text{-kg} weights, and so on. After a finite number of steps, one has a finite series of the form A+∑n=1Nsn/10nA+\sum_{n=1}^{N}{s}_{n}/{10}^{n} where AA is the number of full kg weights and dn{d}_{n} is the number of 1/10n -kg1/{10}^{n}\,\text{-kg} weights that were added. If at some state this series is Robert’s exact weight, the process will stop. Otherwise it represents the NthN\text{th} partial sum of an infinite series that gives Robert’s exact weight, and the error of this sum is at most 1/10N.1/{10}^{N}.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 5.4절 · 50번
# 비교 판정법계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
53.OpenStax 2권 · 5.4절 · 53번대학 수준우리말 번역

급수 ∑n=1∞12n\sum_{n=1}^{\infty }\frac{1}{2n} 은 조화급수의 절반이므로 발산한다. 이 급수는 조화급수에서 nn 이 홀수인 항을 모두 지워서 얻은 것이다. m>1m>1 을 고정하자. 더 일반적으로, 어떤 정수 kk 에 대해 n=mkn=mk 인 항 1/n1/n 을 모두 지워도 발산하는 급수가 됨을 보이세요.

영어 원문 보기

The series ∑n=1∞12n\sum_{n=1}^{\infty }\frac{1}{2n} is half the harmonic series and hence diverges. It is obtained from the harmonic series by deleting all terms in which nn is odd. Let m>1m>1 be fixed. Show, more generally, that deleting all terms 1/n1/n where n=mkn=mk for some integer kk also results in a divergent series.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 5.4절 · 28번
# 비교 판정법계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
54.OpenStax 2권 · 5.4절 · 54번대학 수준우리말 번역

앞의 연습문제를 보면, 항 다섯 개 중 약 하나꼴로 항을 지운 조화급수의 부분급수가 수렴할 수도 있다는 것이 놀라울 수 있다. 솎아 낸 조화급수란 ∑n=1∞1n\sum_{n=1}^{\infty }\frac{1}{n} 에서, nn 의 십진 전개에 주어진 숫자, 예를 들어 99 가 나타나면 항 1/n1/n 을 제거하여 얻은 급수이다. 다음 물음에 답하여 이 솎아 낸 조화급수가 수렴함을 논증하세요.

a. dd 자리인 0 이상의 정수 nn 은 모두 몇 개입니까? b. dd 자리인 0 이상의 정수 중 어느 자리에도 99 가 들어 있지 않은 것의 개수 h(d)h(d) 는 얼마입니까? c. dd 자리 수 중 가장 작은 수 m(d)m(d) 는 얼마입니까? d. 솎아 낸 조화급수가 ∑d=1∞h(d)m(d)\sum_{d=1}^{\infty }\frac{h(d)}{m(d)} 로 유계인 이유를 설명하세요. e. ∑d=1∞h(d)m(d)\sum_{d=1}^{\infty }\frac{h(d)}{m(d)} 이 수렴함을 보이세요.

영어 원문 보기

In view of the previous exercise, it may be surprising that a subseries of the harmonic series in which about one in every five terms is deleted might converge. A depleted harmonic series is a series obtained from ∑n=1∞1n\sum_{n=1}^{\infty }\frac{1}{n} by removing any term 1/n1/n if a given digit, say 9,9, appears in the decimal expansion of n.n. Argue that this depleted harmonic series converges by answering the following questions.

a. How many whole numbers nn have dd digits? b. How many d-digitd\text{-digit} whole numbers h(d).h(d). do not contain 99 as one or more of their digits? c. What is the smallest d-digitd\text{-digit} number m(d)?m(d)? d. Explain why the deleted harmonic series is bounded by ∑d=1∞h(d)m(d).\sum_{d=1}^{\infty }\frac{h(d)}{m(d)}. e. Show that ∑d=1∞h(d)m(d)\sum_{d=1}^{\infty }\frac{h(d)}{m(d)} converges.

정답·풀이 보기

a. 10d−10d−1<10d{10}^{d}-{10}^{d-1}<{10}^{d} b. h(d)<9dh(d)<{9}^{d} c. m(d)=10d−1+1m(d)={10}^{d-1}+1 d. 솎아 낸 조화급수의 항들을 자릿수별로 묶는다. h(d)h(d) 는 항의 개수의 상한이고, 각 항은 1/m(d)1/m(d) 이하이다. ∑d=1∞h(d)/m(d)≤∑d=1∞9d/(10)d−1≤90\sum_{d=1}^{\infty }h(d)/m(d)\le \sum_{d=1}^{\infty }{9}^{d}/{(10)}^{d-1}\le 90. 비교를 이용하면 이 값을 8080 보다 작게 어림할 수도 있다. 실제 값은 2323 보다 작다.

원본 교재 풀이(영어)

a. 10d−10d−1<10d{10}^{d}-{10}^{d-1}<{10}^{d} b. h(d)<9dh(d)<{9}^{d} c. m(d)=10d−1+1m(d)={10}^{d-1}+1 d. Group the terms in the deleted harmonic series together by number of digits. h(d)h(d) bounds the number of terms, and each term is at most 1/m(d).1/m(d). ∑d=1∞h(d)/m(d)≤∑d=1∞9d/(10)d−1≤90.\sum_{d=1}^{\infty }h(d)/m(d)\le \sum_{d=1}^{\infty }{9}^{d}/{(10)}^{d-1}\le 90. One can actually use comparison to estimate the value to smaller than 80.80. The actual value is smaller than 23.23.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 5.4절 · 8번
# 비교 판정법증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
55.OpenStax 2권 · 5.4절 · 55번대학 수준우리말 번역

수열 an>0{a}_{n}>0 이 a1=1{a}_{1}=1 이고 an+1=1n+1Sn{a}_{n+1}=\frac{1}{n+1}{S}_{n} 을 만족한다고 하자. 여기서 Sn=a1+⋯+an{S}_{n}={a}_{1}+\cdots +{a}_{n} 이다. ∑n=1∞an\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n} 이 수렴하는지 판단할 수 있나요? (힌트: Sn{S}_{n} 은 단조이다.)

영어 원문 보기

Suppose that a sequence of numbers an>0{a}_{n}>0 has the property that a1=1{a}_{1}=1 and an+1=1n+1Sn,{a}_{n+1}=\frac{1}{n+1}{S}_{n}, where Sn=a1+⋯+an.{S}_{n}={a}_{1}+\cdots +{a}_{n}. Can you determine whether ∑n=1∞an\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n} converges? (Hint: Sn{S}_{n} is monotone.)

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 5.4절 · 30번
# 비교 판정법계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
56.OpenStax 2권 · 5.4절 · 56번대학 수준우리말 번역

수열 an>0{a}_{n}>0 이 a1=1{a}_{1}=1 이고 an+1=1(n+1)2Sn{a}_{n+1}=\frac{1}{{(n+1)}^{2}}{S}_{n} 을 만족한다고 하세요. 여기서 Sn=a1+⋯+an{S}_{n}={a}_{1}+\cdots +{a}_{n} 입니다. ∑n=1∞an\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n} 이 수렴하는지 판단할 수 있나요? (힌트: S2=a2+a1=a2+S1=a2+1=1+1/4=(1+1/4)S1,{S}_{2}={a}_{2}+{a}_{1}={a}_{2}+{S}_{1}={a}_{2}+1=1+1/4=(1+1/4){S}_{1}, S3=132S2+S2=(1+1/9)S2=(1+1/9)(1+1/4)S1{S}_{3}=\frac{1}{{3}^{2}}{S}_{2}+{S}_{2}=(1+1/9){S}_{2}=(1+1/9)(1+1/4){S}_{1}, 등이다. ln⁡(Sn)\ln ({S}_{n}) 을 살펴보고, ln⁡(1+t)≤t,\ln (1+t)\le t, t>0.)t>0.) 을 이용하세요.)

영어 원문 보기

Suppose that a sequence of numbers an>0{a}_{n}>0 has the property that a1=1{a}_{1}=1 and an+1=1(n+1)2Sn,{a}_{n+1}=\frac{1}{{(n+1)}^{2}}{S}_{n}, where Sn=a1+⋯+an.{S}_{n}={a}_{1}+\cdots +{a}_{n}. Can you determine whether ∑n=1∞an\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n} converges? (Hint: S2=a2+a1=a2+S1=a2+1=1+1/4=(1+1/4)S1,{S}_{2}={a}_{2}+{a}_{1}={a}_{2}+{S}_{1}={a}_{2}+1=1+1/4=(1+1/4){S}_{1}, S3=132S2+S2=(1+1/9)S2=(1+1/9)(1+1/4)S1,{S}_{3}=\frac{1}{{3}^{2}}{S}_{2}+{S}_{2}=(1+1/9){S}_{2}=(1+1/9)(1+1/4){S}_{1}, etc. Look at ln⁡(Sn),\ln ({S}_{n}), and use ln⁡(1+t)≤t,\ln (1+t)\le t, t>0.)t>0.)

정답·풀이 보기

힌트를 계속 이어 가면 SN=(1+1/N2)(1+1/(N−1)2…(1+1/4)){S}_{N}=(1+1/{N}^{2})(1+1/{(N-1)}^{2}\ldots (1+1/4)) 이다. 그러면 ln⁡(SN)=ln⁡(1+1/N2)+ln⁡(1+1/(N−1)2)+⋯+ln⁡(1+1/4)\ln ({S}_{N})=\ln (1+1/{N}^{2})+\ln (1+1/{(N-1)}^{2})+\cdots +\ln (1+1/4) 이다. 0<t<10<t<1 일 때 ln⁡(1+t)\ln (1+t) 는 tt 의 상수배로 유계이므로 ln⁡(SN)≤C∑n=1N1n2\ln ({S}_{N})\le C\sum_{n=1}^{N}\frac{1}{{n}^{2}} 이고, 이 급수는 p=2p=2 인 p-급수와 비교하여 수렴한다.

원본 교재 풀이(영어)

Continuing the hint gives SN=(1+1/N2)(1+1/(N−1)2…(1+1/4)).{S}_{N}=(1+1/{N}^{2})(1+1/{(N-1)}^{2}\ldots (1+1/4)). Then ln⁡(SN)=ln⁡(1+1/N2)+ln⁡(1+1/(N−1)2)+⋯+ln⁡(1+1/4).\ln ({S}_{N})=\ln (1+1/{N}^{2})+\ln (1+1/{(N-1)}^{2})+\cdots +\ln (1+1/4). Since ln⁡(1+t)\ln (1+t) is bounded by a constant times t,t, when 0<t<10<t<1 one has ln⁡(SN)≤C∑n=1N1n2,\ln ({S}_{N})\le C\sum_{n=1}^{N}\frac{1}{{n}^{2}}, which converges by comparison to the p-series for p=2.p=2.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 5.4절 · 16번
# 비교 판정법계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
57.OpenStax 2권 · 5장 복습 · 1번대학 수준우리말 번역

장 복습 문제

참 또는 거짓? 증명이나 반례로 답을 정당화하세요.

lim⁡n→∞an=0\lim_{n\to \infty }{a}_{n}=0 이면 ∑n=1∞an\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n} 은 수렴한다.

영어 원문 보기

Chapter Review Exercises

True or False? Justify your answer with a proof or a counterexample.

If lim⁡n→∞an=0,\lim_{n\to \infty }{a}_{n}=0, then ∑n=1∞an\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n} converges.

답 쓰고 채점
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# 비교 판정법개념 확인자동 분류
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58.OpenStax 2권 · 5장 복습 · 2번대학 수준우리말 번역

장 복습 문제

참 또는 거짓? 증명이나 반례로 답을 정당화하세요.

lim⁡n→∞an≠0\lim_{n\to \infty }{a}_{n}\ne 0 이면 ∑n=1∞an\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n} 은 발산한다.

영어 원문 보기

Chapter Review Exercises

True or False? Justify your answer with a proof or a counterexample.

If lim⁡n→∞an≠0,\lim_{n\to \infty }{a}_{n}\ne 0, then ∑n=1∞an\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n} diverges.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 5.4절 · 30번
# 비교 판정법개념 확인자동 분류
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59.OpenStax 2권 · 5장 복습 · 3번대학 수준우리말 번역

장 복습 문제

참 또는 거짓? 증명이나 반례로 답을 정당화하세요.

∑n=1∞∣an∣\sum_{n=1}^{\infty }|{a}_{n}| 이 수렴하면 ∑n=1∞an\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n} 도 수렴한다.

영어 원문 보기

Chapter Review Exercises

True or False? Justify your answer with a proof or a counterexample.

If ∑n=1∞∣an∣\sum_{n=1}^{\infty }|{a}_{n}| converges, then ∑n=1∞an\sum_{n=1}^{\infty }{a}_{n} converges.

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기
# 비교 판정법개념 확인자동 분류
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60.OpenStax 2권 · 5장 복습 · 4번대학 수준우리말 번역

단원 복습 문제

참 또는 거짓? 증명이나 반례로 답을 정당화하세요.

∑n=1∞2nan\sum_{n=1}^{\infty }{2}^{n}{a}_{n} 이 수렴하면 ∑n=1∞(−2)nan\sum_{n=1}^{\infty }{(-2)}^{n}{a}_{n} 도 수렴한다.

영어 원문 보기

Chapter Review Exercises

True or False? Justify your answer with a proof or a counterexample.

If ∑n=1∞2nan\sum_{n=1}^{\infty }{2}^{n}{a}_{n} converges, then ∑n=1∞(−2)nan\sum_{n=1}^{\infty }{(-2)}^{n}{a}_{n} converges.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 5.4절 · 28번
# 비교 판정법개념 확인자동 분류
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