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計算できないシグマと、その評価方法についての問題です。
評価とは「大小を比較して不等号をつないでいく」ことです。
(以下ネタバレ注意)
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(1) の結果を活用すると、示すべき不等式が
$$\displaystyle \sum_{k=1}^n \displaystyle \frac{1}{k^2+1} \lt \frac{8}{5}$$
というところまでほぐせます。
ところが、左辺を直接計算することはできません。
そこでどうするかと言うと
計算できない \(\displaystyle \sum_{ \ }^ \ \) は面積評価
これは常套手段の1つですので、難関大受験生は身につけておきましょう。
実は本問は \(\displaystyle \sum_{k=1}^n \displaystyle \frac{1}{k^2+1} \lt \frac{3}{2}\) という部分まで評価できます。
(こちらの評価は洞察力が必要かと思われます。ぜひ考えてみてください。)
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