103_07A_q04
103 指考數學甲 第 4 題
📅 103 年 📝 指考數學甲 第 4 題 題型:單選 課綱:99課綱
令多項式 $2\left(x+1\right)^n$ 除以 $\left(3x-2\right)^n$ 所得餘式的常數項為 $r_n$。請問極限 $\displaystyle\lim_{n\to\infty} r_n$ 為下列哪一選項?
  1. $0$
  2. $\dfrac{3}{2}$
  3. $2$
  4. $3$
  5. 不存在
多項式除法極限多項式多項式函數與運算
解題手法設未知數〔AI 推測〕
答案

$(3)$

詳解
令 $t=3x-2$,則 $2(x+1)^n = 2 \left(\dfrac{t+5}{3}\right)^n = \dfrac{2}{3^n} (t+5)^n$。 由多項式除法原理,設 $2(x+1)^n = q_n(x)(3x-2)^n + R_n(x)$,其中商 $q_n(x) = \dfrac{2}{3^n}$,餘式 $R_n(x)$ 的次數小於 $n$。 餘式的常數項為 $r_n = R_n(0)$,代入 $x=0$: $$2(0+1)^n = q_n(0)(3(0)-2)^n + R_n(0) \Rightarrow 2 = \dfrac{2}{3^n} (-2)^n + r_n \Rightarrow r_n = 2 - 2 \left(-\dfrac{2}{3}\right)^n.$$ 當 $n \to \infty$ 時,由於 $\left| -\dfrac{2}{3} \right| < 1$,$\lim\limits_{n\to\infty} \left(-\dfrac{2}{3}\right)^n = 0$,故 $$\lim_{n\to\infty} r_n = 2 - 0 = 2.$$ 答案為選項 $(3)$。

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。