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112分科測驗數學甲考科試題-03


<單選>試問極限
\[ \lim_{n \to \infty} \frac{3}{n^2} \left( \sqrt{4n^2 + 9 \times 1^2} + \sqrt{4n^2 + 9 \times 2^2} + \cdots + \sqrt{4n^2 + 9 \times (n-1)^2} \right) \]的值可用下列哪一個定積分表示?
(1) \(\int_0^3 \sqrt{1+x^2} \, dx\) (2) \(\int_0^3 \sqrt{1+9x^2} \, dx\) (3) \(\int_0^3 \sqrt{4+x^2} \, dx\)
(4) \(\int_0^3 \sqrt{4+9x^2} \, dx\) (5) \(\int_0^3 \sqrt{4x^2+9} \, dx\)

答案

將極限轉化為定積分,令 \(\Delta x = \frac{3}{n}~~(0\le k\le n-1,0\le x\le3)\),則
\(\Delta A=\frac{3}{n^2} ( \sqrt{4n^2 + 9 \times k^2}=\frac{3}{n} ( \sqrt{4 + ({\frac{3k}{n}})^2})
=\frac{3}{n} ( \sqrt{4 + (x_{k})^2})=\Delta x\times y_k 。\\
極限可表示為 \int_0^3 \sqrt{4 + x^2} \, dx\)。答案為(3)。 報錯
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