• ベストアンサー

微分

以下の問に対して、写真の回答の正誤を判定していだだきたく思います。 (d^n/dx^n)f(x) を f^(n)(x) と書きます。 また、lim[x→∞]f(x)=aを、f(x)→a as x→∞と書きます。よろしくお願い致します。 (問)次の関数f(x)のf^(k)(x) (k=1,2,3)を計算し、o(x^3) as x→0の項までの漸近展開を求めて下さい。 f(x)=(x^2+1)sin{2x+(π/3)}

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • gamma1854
  • ベストアンサー率54% (287/523)
回答No.1

あなたの計算結果を書いてありません。 ------------- f(x)をMaclaurin展開すると、 f(x)=sqrt(3)/2 + x - sqrt(3)*x^2/2 - (2/3)*x^3 + (1 + 1/sqrt(3))*x^4+.... となります。 これから、lim[x→0]f(x) = sqt(3)/2.

関連するQ&A

  • 微分

    微分の問題です。計算結果を宜しくお願い致します。 (問)「(x→a)」を「as x→a」と書きます.f(x)=xsin2xとおく.o(x^6)as x→0の項まで,f(x)の漸近展開を書きなさい

  • 微分

    微分の問題です。詳しい途中計算・説明・結果も、宜しくお願い致します。 (問)「(x→a)」を「as x→a」と書きます.f(x)=xsin2xとおく.o(x^6)as x→0の項まで,f(x)の漸近展開を書きなさい

  • 微分法

    以下の問に対して、写真の回答の正誤を判定していだだきたく思います。よろしくお願い致します。 (問)次の関数f(x)のf'(x)とf''(x)とf'''(x)を計算し、3次のマクローリン展開(x^3の項が剰余項)を求めて下さい。 f(x)=xcos{2x+(π/6)}

  • e^(1/z)の漸近展開の求め方

    独学中のものです。 f(z)~(a_0)+(a_1)/z+(a_2)/z^2+…+(a_n)/z^n …(1) 関数f(z)の漸近展開が(1)のとき、係数(a_0),(a_1),(a_2),…は次のようにして求められる。 『lim[|z|→∞]f(z)=a_0 lim[|z|→∞]z{f(z)-a_0}=a_1 lim[|z|→∞]z^2{f(z)-(a_0)-(a_1)/z}=a_2  ………………………………………………           (ただし z∈D )    』…(2) このようにf(z)が漸近展開を持てば、それは一意的に定められるが、逆は成り立たない。すなわち相異なる二つの関数が同一の漸近展開を持つことがある。 たとえば|argz|<Π/2ならばRe(z)>0であって、そこでlim[|z|→∞]e^z=∞ である。これに注意して(2)を用いると、|z|>0, |argz|<Π/2 において、 e^(1/z)~1+1/(z・1!)+1/(z^2・2!)+…  …(3) e^(1/z)+e^(-z)~1+1/(z・1!)+1/(z^2・2!)+… …(4) すなわち、この二つの関数は同一の漸近展開を持っている。以上は教科書からの抜粋です。 (3)式の右辺第二項の係数(1/1!)や第三項の係数(1/2!)が(2)式の第2、第3式からどのような過程で求められるのか、わかりやすく教えて下さい。 分かり辛い書き方ですみませんが、宜しくお願いします。

  • Parsevalの等式と指示された関数を使ってΣ[k=1..∞]1/(2k-1)^2とΣ[k=1..∞]1/k^2の和を求めよ

    [問] (1) 直交系{sin(nx)}は[0,π]で完全とする。Parsevalの不等式は Σ[n=1..∞](b_n)^2=2/π∫[0..π](f(x))^2dxとなる。但し ,b_n=2/π∫[0..π]f(x)sin(nx)dx (2) Parsevalの等式と指示された関数を使って次の級数の和を求めよ。 (i) Σ[k=1..∞]1/(2k-1)^2,f(x)=1 (ii) Σ[k=1..∞]1/k^2,f(x)=x で(2)の求め方が分かりません。 b_n=2/π∫[0..π]1・sin(nx)dx=2/π∫[0..π]sin(nx)dx=2/π[-1/ncos(nx)]^π_0=4/(nπ) Σ[n=1..∞](b_n)^2=2/π∫[0..π]f(x)^2dx=2/π∫[0..π]1dx=2/π[x]^π_0=2/π・π=2 となったのですがこれからどうすればいいのでしょうか?

  • 積分の問題です。

    積分の問題です。 下では積分区間をaからbなら∫[a,b]、絶対値を|a|、累乗をa^xとしています。 見辛くて申し訳ないです。 問 lim[n→∞]∫[0,π]x^2|sin(nx)|dxを求めよ 私の解答を書くので、どこが間違っていてるのか、どうすべき教えてもらえないでしょうか? 解) nx=kπとなるとき、|sin(nx)|=0 ∴X(k)=kπ/n (k=1,2,…,n)とすると、 ∫[0,π]x^2|sin(nx)|dx =Σ[k=1,n]∫[X(k-1),X(k)]x^2|sin(nx)|dx と表せる ここで、X(k-1)≦X≦X(k)において、 {X(k-1)}^2≦X^2≦{X(k)}^2 より、各辺に|sin(nx)|をかけて {X(k-1)}^2|sin(nx)|≦X^2|sin(nx)|≦{X(k)}^2|sin(nx)| また、|sin(nx)|の周期性より、 ∫[X(k-1),X(k)]|sin(nx)|dx =∫[0,π/n]sin(nx)dx =[0,π][-cos(nx)/n] =2/n さらに、ここでy=|sin(nx)|x^2 のグラフを考えて 面積で不等式を作ります。 本来は図示していますが、ここでは式のみを書きます。 {π{X(k-1)}^2}/n <∫[X(k-1),X(k)]x^2|sin(nx)|dx <{π{X(k)}^2}/n ∴Σ[k=1,n-1]{π{X(k-1)}^2}/n <Σ[k=1,n]∫[X(k-1),X(k)]x^2|sin(nx)|dx <Σ[k=1,n]{π{X(k)}^2}/n 上の不等式の左側を計算すると、 {(1-1/n)(1+1/n+1/n^2)π^3}/3 nを∞に飛ばすと (π^3)/3 右側も同じになるので(実際は計算していますが省略します) はさみうちの原理より (与式)=(π^3)/3 これが私の解答なのですが、実際は(2π^2)/3になるのです。 どうかよろしくお願いします

  • lim[n→∞]∫[0~1]f_n(x)dx=∫[0~1]f(x)dxが示せません

    宜しくお願いいたしました。 [問]各n∈Nに対し,f_n(x)=nx/(1+nx),x∈[0,1]とする。 数列{f_n}は[0,1]で積分可能関数fには各点収束するが一様収束しない事を示せ。 そしてlim[n→∞]∫[0~1]f_n(x)dx=∫[0~1]f(x)dxとなる事を示せ。 で「lim[n→∞]∫[0~1]f_n(x)dx=∫[0~1]f(x)dxとなる」が示せずに困っています。 f(x)= 1/e (x=1の時) 1 (0<x<1の時) 0 (x=0の時) と積分可能関数fが求めました。 でも 0<x<1の時 lim[n→∞]∫[0~1](f(x)-f_n(x)) =lim[n→∞]∫[0~1](1-nx/(1+nx))dx =lim[n→∞]∫[0~1](1/(1+nx))dx =lim[n→∞][-n/(1+nx)^2]^1_0 =lim[n→∞](-n/(1+n^2)+n) となり0になりません。何か勘違いしておりますでしょうか?

  • 定義に従って微分

    定義に従って微分せよという問題で、 limを書かずに、f’(x)=f(x+dx)-f(x)/dxと書いたら0点にされました。 https://okwave.jp/qa/q4987103.html にあるように、dxと書けばlimはいらないと思うのですが、 dxと書いたとしてももlimをつけるべきですか?

  • 数列

    問1 数列{A(n)}を A(n):=Σ1/k=1+1/2+1/3+…+1/n で定める。このとき次式が成り立つことを証明せよ。 (1)|A(2n)-A(n)|≧1/2 (∀n∈N) (2)lim(n→∞)A(n)=+∞ 問2 lim(x→a)f(x)=αならば、ある整数δが存在して0<|x-a|<δを満たす任意の実数xに対して1/2|α|≦|f(x)|≦|α|+1となることを示せ。 問3  次の定理を証明せよ lim(x→a)f(X)=α、lim(x→a)=βとすると、 (1) lim(x→a)(f(x)+g(x))=α+β(=lim(x→a)f(x)+lim(x→a)g(x)) (2) lim(x→a)f(x)g(x)=αβ(=lim(x→a)f(x)×lim(x→a)g(x)) g(x)≠0 β≠0とする (3) lim(x→a)f(x)/g(x)=α/β(=lim(x→a)f(x)/lim(x→a)g(x)) 上の定理において極限x→aをx→a±0あるいはx→±∞に変えてもよい 大学の数学が全然ついていけません。明日出さなければならないレポートが出来なくて困っています。どなたか解法を教えてはいただけないでしょうか?

  • 数学の微積の問題が分からないので教えてください。

    数学の微積の問題が全然わからなく困っています。 どなたか助けてくださるとありがたいです。 どの問題でも構いません。よろしくお願いします。 【問】(1)f(x)=(x+1)e^-x のn次導関数を求めよ。 (2)f(x)の有限マクローリン展開を求めよ。ただし、剰余項も求めること。 【問】Tan^-1x=a0+a1x+a2x^2+a3x^3+a4x^4+o(x^4) (x→0) と置くとき、 a0,a1,a2,a3,a4の値を求めよ。 【問】 lim(x→0)(sinx/x)^(1/x^2) を求めよ。