• ベストアンサー

根を求める

Ak(k=1,2,,,,)を t^(2K+1)-2t^(2k-1)-1=0の最大根とし、 このときlim(k->∞)Ak=√2となる。 これを証明したいのですが、わかりません。 グラフを描いてみたら、はっきりわかるのですが・・・。 式など、微分を使えばできると思うのですが、どうしても解けなくて。 誰か、教えてください。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • oyaoya65
  • ベストアンサー率48% (846/1728)
回答No.2

t^(2K+1)-2t^(2k-1)-1=0...(1) の最大根Akが Ak>1 であることを示してから A#1さんの回答を方法を適用すれば言いかと思います。 Ak>1を示すには次のようにすれば良いですね。 (1)の左辺をF(x)と置くと f(1)=1-2-1=-2<0 f(2)={2^(2k-1)}(4-2)-1={2^(2k)}-1≧{2^2}-1=3>0 したがって、(1)は 1<x<2の間に根を持つ。 したがって(1)の最大根xは1以上に存在する。 ゆえに最大根 Ak>1 そうするとA#1さんの回答で lim[k→∞]Ak=lim[k→∞]√{1/Ak^(2k-1)+2}=√2 がいえますね。

i00315
質問者

お礼

とてもわかりやすい説明、ありがとうございます。 これで理解ができました!!

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

その他の回答 (1)

  • age_momo
  • ベストアンサー率52% (327/622)
回答No.1

そのまま代入して式変形してはだめですか? Ak^(2k+1)-2*Ak^(2k-1)-1=0 Ak^(2k-1)(Ak^2-2)=1 Ak≠0より Ak^2-2=1/Ak^(2k-1) Ak^2=1/Ak^(2k-1)+2 Ak={1/Ak^(2k-1)+2}^0.5 (Akは最大根→正であるため) lim[k→∞]Ak=2^0.5

i00315
質問者

お礼

ありがとうございます!! そのまま式変形すればこんなに見えてくるなんて・・・。 思いつきませんでした、感動です。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A

  • Abel Summation

    久しぶりに投稿させていただきます。今回はAbel Summation の問題でご意見を伺いたいと思います。問題は: もし Σ(k=0 to infinity) Ak = L であるとすれば、 lim(r-->1-) Σ(k=0 to infinity) Akr^k = L であることを証明せよ。 [lim(r-->1-) はrが左側から1に接近するリミットです] 相変わらずの数学音痴で困っています。 |r|<=1 であるならば Akr^k <= Ak が全てのkについて正しいので lim(r-->1-) Akr^k = Ak が全てのkについて正しい。 よって lim(r-->1-) Σ(k=0 to infinity) Akr^k = Σ(k=0 to infinity) Ak = L としたんですが、あまり(というか全く)自身がありません。どなたかご意見をお聞かせください。よろしくお願いします。

  • 細かいことですが、、、

    定義を式に書き起こすと, fがaでe方向に微分可能 ⇔g(t)がt=0で微分可能 ⇔lim_{h→0, h≠0}[(g(0+h)-g(0))/h]が存在する ⇔lim_{h→0, h≠0}[(f(a+he)-f(a))/h]が存在する (同じ教科書の)定理 f:U→R, U∈R^n, x∈Uで微分可能 ⇒fのxにおけるe方向の導値はf’(x)e 証明 (前略) lim_{t→0, t≠0}[{(f(x+te)-f(x))/t}-f’(x)e]=0 よってfはxでe方向に微分可能で,その導値はf’(x)eとなる 証明の式でtとなっているところは, tでない記号でなければいけないと思いませんか?定義で書き起こした式のh,のように, tでない記号でなければいけないと思います. (hは自分で勝手に置いた記号なので, hである必要はないです) tだと, 証明のf(x+te)は定義で使ったg(t)=f(a+te)のf(a+te)を使ったものだと勘違いを起こしそうです. ある定義で出た記号を, (その定義を使う証明に)別の意味として使うのはよくないと思いませんか?

  • 数学【空間の曲線】の問題がわかりません

    パラメーター表示x(t)=(e^t t t)-実際は縦3行に表示、e^tはeのt乗のこと- で表される曲線の曲率k(t)のグラフで正しいものを選びなさい。 (1)lim t→ ー∞ k(t)=∞かつlim t→∞ k(t)=∞で、t=0で最小値0をとる。 (2)lim t→ ー∞ k(t)=∞かつlim t→∞ k(t)=∞で、t=0で正の最小値をとる。 (3)lim t→ ー∞ k(t)=∞かつlim t→∞ k(t)=0で、単調減少である。 (4)lim t→ ー∞ k(t)=0かつlim t→∞ k(t)=∞で、単調増大である。 (5)lim t→ ー∞ k(t)=0かつlim t→∞ k(t)=0で、t=0で最大値をとる。 解き方がわかりません。解答よろしくお願いいたします。

  • 微分 可能 について 

    微分係数の定義は、 (1)f´(a)=lim[h→0](f(a+h)-f(a))/h これを変形すると、 lim[h→0](f(a+h)-f(a))=lim[h→0]h・f´(a) よって、lim[h→0]f(a+h)=f(a)となります。 x=a+hとすれば、 (2)lim[x→a]f(x)=f(a) となります。 lim[x→a]f(x)=f(a)はf(x)にaを代入している事と同じになると 思います。 ここで、問題です。 f(x)=|x|のx=0について微分可能で無い事を示す場合、 (1)式で解くと、 右極限 lim[h→+0](|0+h|-|0|)/h=lim[h→+0]|h|/h=1 左極限 lim[h→-0](|0+h|-|0|)/h h=-tと置くと、t→+0となる。 lim[t→+0](|0-t|-|0|)/-t=lim[t→+0]|t|/-t=-1 となり、lim[h→+0](|0+h|-|0|)/h≠lim[h→-0](|0+h|-|0|)/h なのでf(x)=|x|はx=0について微分可能でない。 (2)式で解くと、 右極限 lim[x→+0]|x|=0 左極限 lim[x→-0]|x|=0 x=-tと置くと、t→+0となる。 lim[t→+0]|-t|=0 よって、lim[x→+0]|x|=lim[x→-0]|x|となり微分可能であると成ってしまいます。 (1)式=(2)式なのに、解が異なってしまうのは何故でしょうか?

  • 微分が0にいくなら定数にいく?

    tを無限大にした極限で微分が0にいくとしたら、定数にいくといえますか? (lim_{t \to \infty} a(t) = 0 のときに lim a(t) = a か?) 必ずしも定数にいかない場合反例を教えてください。よろしくお願いします。 定数にいく場合はイプシロンデルタ的に証明できますか?

  • 微分積分の証明問題です。(再掲)

    こちらで質問させていただいた微分積分の証明問題ですが、 みなさんのアドバイスを参考に、自分なりに再度、解いてみました。 これで正しい証明になっているか、ご指導おねがいします。 【問題】 各自然数に対して、an=(n!/n^n)とおく。このとき、次の問に答えよ。 (1) 0 < an <= (1/n) (n=1,2,3,…)を示せ。 (2) 数列{an}の極限値を求めよ。 【(1)の回答】 n=1のとき、an=1, n=2のとき、an=(1/2), n=3のとき、an=(2/3)が成り立つ。 次に、n=kのときに成り立つと仮定する。即ち、 ak = k!/k^k <= (1/k)とする。 n=k+1のとき a(a+1) = ((k+1)!/(k+1)^(k+1)) = (k!/ (k+1)^k) < (k!/k^k) < (1/k) よって、k+1のときにも成り立つ。 以上から、数学的帰納法により、任意の自然数nについて 命題が成立することが示せる。 【(2)の回答】 はさみうちの原理により、 0 < lim{n→∞} an < lim{n→∞} (1/n) →0 ∴lim{n→∞} an = 0 以上、よろしくお願いします。

  • ベクトル解析における曲率κ(t)のグラフについて

    パラメーター表示 X(t)= e^t e^t e^(-t) で表される曲線の曲率κ(t)のグラフについて、次の(1)~(5)のうち正しいものを一つ選んでください。(1)lim[t→-∞]κ(t)=0かつlim[t→∞]κ(t)=0で-∞<t<∞のどこかで最大値を取る。 (2)lim[t→-∞]κ(t)=∞かつlim[t→∞]κ(t)=∞で-∞<t<∞のどこかで正の最小値を取る。 (3)lim[t→-∞]κ(t)=∞かつlim[t→∞]κ(t)=0で単調減少である。 (4)lim[t→-∞]κ(t)=∞かつlim[t→∞]κ(t)=∞で単調増大である。 (5)lim[t→-∞]κ(t)=l1>0かつlim[t→∞]κ(t)=l2>0で正の有限の極限を持つ。 という問題で以下の2点がわかりません。途中計算を含めて詳しい解説を宜しくお願いします。 質問1まず曲率κの値が途中までしかわかりません。 質問2なぜ正解が(1)なのか具体的な理由をわかりやすく教えてください。 以上宜しくお願いします。 x'(t)= e^t e^t -e^(-t) ||x'(t)||=√{e^2t+e^2t+e^(-2t)}=√{2e^(2t)+e^(-2t)} e1(t)={1/||x'(t)||}・x'(t)より    =1/√{2e^2t+e^(-2t)}× e^t e^t -e^(-t) e1(t)= e^t/√{2e^2t+2e^(-2t)} e^t/√{2e^2t+2e^(-2t)} -e^(-t)/√{2e^2t+2e^(-2t)} e'1(t)= [e^t/√{2e^2t+2e^(-2t)}]' [e^t/√{2e^2t+2e^(-2t)}]' [-e^(-t)/√{2e^2t+2e^(-2t)}]' 上の微分は積の微分や合成関数の微分法を使うと思うのですが、ここまでしかわかりません。ここまでの計算で間違いなどあればご指摘ください。 そして曲率κ(t)=||k(t)||でk(t)={1/x'(t)}・e'1(t)です。

  • 証明 極限を使ったeの表示

    教科書にlim[h→0](1+h)^1/h=eの証明がのっていたのですが 分からないところがあるので教えて下さい。 [証明] (logx)'=1/x より,x=1における微分定数は1である。     したがって,微分係数の定義式から           lim[h→0]log(1+h)-log1 /h=1     左辺を変形して      lim[h→0]1/h log(1+h)=lim[h→0]log(1+h)^1/h=1 また      1/h=x すなわち h=1/x     とおくと,x→±∞のときh→0であるから      lim[x→∞](1+1/x)^x      =lim[x→-∞](1+1/x)^x  =lim[h→0](1+h)^1/h=e この証明の途中までは分かるのですが、「また」というあたりから何をしているのか分かりません。 何故logが無くなったか、もろもろ教えて下さい。 よろしくお願いします。

  • 微分 可能 について その2

    以前、http://okwave.jp/qa5093106.htmlにて質問させて頂きました。 以前の質問内容でなかなかご回答頂けなかったので再度質問させて頂きます。 f(x)=x/|x| x=0において微分可能かどうかという問題についてです。これは、連続の式lim[x→a]f(x)=f(a)より、 lim[x→0]x/|x|となるのですが、x/|x|というのはただ単純に約分することは出来ないのでしょうか? 約分できたとすると、lim[x→0]x/|x|=1となり連続になります。 グラフを書いてみたのですが、どうも連続ではなさそうなので、単純に約分できないと言う事でしょうか? lim[x→+0]x/|x|が不定という前提で続けます。 微分可能であるかどうかを示すために、lim[h→0](f(a+h)-f(a))/hを求めます。 右極限はlim[h→+0](0+h/|0+h|-0/|0|)/hとなり0/|0|不定形が出てきてしまいます・・・ 左極限も同じです。。。 どうやったら微分可能でないことを示せるのでしょうか? 解き方が分からずに悩んでいます・・・ 詳しい方ご回答よろしくお願い致します。 また、グラフを添付致しますが、f(x)=x/|x|のx=0におけるグラフは 表すことは出来ないのでしょうか?添付したグラフは正しいですか? 質問内容を整理します。 ・x/|xは単純に約分できないのか。 ・lim[h→+0](0+h/|0+h|-0/|0|)/hはどのようにとけば良いのか? ・x/|xのx=0における部分はグラフで表現できないのか? ・添付したグラフは正しいか? 以上、よろしくお願い致しますm(__)m

  • シグマを使った式の証明

    後輩から質問され、がんばってといているのですが、行き詰まりました。助けてください。 1)以下の等式を証明せよ  ∞  Σ ((1+g)^(t-1))/((1+k)^t)=1/(k-g)  t=1 2)以下の等式を証明せよ(一応解けたのですが別解があれば宜しくお願いします)  ∞  Σ1/((1+k)^t)=1/k  t=1  解)    n  1/k - lim Σ 1/((1+k)^t)=0     n→∞ t=1  としてときましたが、もっといいほうがあれば・・・ どうぞ宜しくお願いします。