099_07A_q08
99 指考數學甲 第 8 題
📅 99 年 📝 指考數學甲 第 8 題 題型:選填 課綱:99課綱
當 $n$ 為正整數時,令 $x=a_n$、$y=b_n$、$z=c_n$ 為三元一次聯立方程組 $$\begin{cases} x + y + z = 0 \\ x + 2y + 3z = 0 \\ -2nx + ny + 3z = 8n \end{cases}$$ 之唯一解,則 $\lim\limits_{n \to \infty} a_n = $ ____。
三元一次方程組空間向量空間向量與空間中的直線與平面
解題手法設未知數〔AI 推測〕
答案

$-2$

選填題 A

詳解
由前兩個方程式: 1) $x + y + z = 0$ 2) $x + 2y + 3z = 0$ 從 (1) 可得 $z = -x - y$,代入 (2) 得: $$x + 2y + 3(-x - y) = 0 \implies -2x - y = 0 \implies y = -2x$$ 將 $y = -2x$ 代回 $z = -x - y$ 得 $z = x$。因此,此方程組的前兩式解的關係為: $$(x, y, z) = (t, -2t, t) \ (t \in \mathbb{R})$$ 因為 $(a_n, b_n, c_n)$ 是唯一解,故 $a_n = t$。將此關係代入第三個方程式 $-2nx + ny + 3z = 8n$: $$-2n(t) + n(-2t) + 3(t) = 8n \implies -4nt + 3t = 8n \implies t(3 - 4n) = 8n$$ 解出 $t$ 得: $$a_n = t = \dfrac{8n}{3 - 4n}$$ 求 $a_n$ 當 $n \to \infty$ 時的極限值: $$\lim\limits_{n \to \infty} a_n = \lim\limits_{n \to \infty} \dfrac{8n}{3 - 4n} = \lim\limits_{n \to \infty} \dfrac{8}{\frac{3}{n} - 4} = \dfrac{8}{-4} = -2$$

題目來源:大學入學考試中心公開試題。

解析狀態:本解析由 AI 輔助產出,未經人工審核,非官方詳解,僅供學習參考。如與官方公告不同,請以官方公告為準。