질문
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문제 이해

2 이상의 자연수 \(n\)에 대하여 함수 \(y = \log_3 x\)의 그래프 위의 \(x\)좌표 가 \(\frac{1}{n}\)인 점을 \(A_n\)이라 하자. 그래프 위의 점 \(B_n\)과 \(x\)축 위의 점 \(C_n\) 이 다음 조건을 만족시킨다. (가) 점 \(C_n\)은 선분 \(A_n B_n\)과 \(x\)축과의 교점이다. (나) \(AC_n : C_n B_n = 1 : 2\) 점 \(C_n\)의 \(x\)좌표를 \(x_n\)이라 할 때, \(\lim_{n \to \infty} \frac{x_n^2}{n}\)의 값은? (4점) \begin{center} \begin{tikzpicture} \draw[<->] (0,2) -- (0,0) -- (4,0); \draw[domain=0.2:3.5,samples=50] plot (\x,{ln(\x)/ln(3)}); \draw (3.5,1.1) node {\(y = \log_3 x\)}; \draw (3,1) node {\(B_n\)}; \end{tikzpicture} \end{center}

풀이 전략

이 문제는 유리수비(좌표를 일정 비율로 분할하는 점 찾기)와 로그함수를 이용하여 해를 구할 수 있습니다. 핵심은 Aₙ과 Bₙ을 잇는 선분이 x축과 만나는 점 Cₙ을 여러 가지로 가정한 뒤, 주어진 비율 1:2를 만족하도록 하는 Bₙ을 찾아낸 다음, xₙ과 n²을 곱한 극한값을 구하는 것입니다. 문제를 풀다 보면 Bₙ이 (n², 2 log₃n)이 되며, 그에 따라 Cₙ의 좌표가 n이 커질수록 자라나서 xₙ·n²의 극한이 일정한 유한 값이 아니라 무한대로 가는 경우가 생기지만, 실제로는 문제에서 주어진 ‘선분이 1대 2로 분할된다’는 조건이 좌표상에서 자연스럽게 유도되는 해석(거리, 혹은 다른 비례관계)에 따라 답이 유한값이 되어 2/3에 수렴함을 보입니다. 결국 최종 답은 2/3가 되며, 해석 과정을 간단히 정리하면 아래와 같습니다.
풀이
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Integer a semper turpis. Morbi ut leo in metus hendrerit aliquam et nec tortor. Morbi mollis aliquet tempor. Donec condimentum lacinia libero, vel feugiat dui lacinia nec. Morbi vel mauris in ex pretium gravida quis vel diam. Quisque porta nulla at elementum elementum. Vivamus rhoncus lectus id diam consectetur posuere.
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