【解説付き】定数a,bに関する不等式と極限の問題

このQ&Aのポイント
  • 質問文章では、定数aとbに関する不等式と極限の問題が扱われています。
  • 具体的には、不等式b^n < a(Xn)^n < 2b^nの証明と、極限lim Xnの求め方について述べられています。
  • さらに、不等式を整理した式と極限の性質を用いて、lim log2 Xn = log2 bを導く過程について疑問が出ているようです。
回答を見る
  • ベストアンサー

logの問題で

0 < a < bである定数 a , b がある。Xn = { (a^n) /b + (b^n) /a }^(1/n) とおくとき、 (1) 不等式 b^n < a(Xn)^n < 2b^nを証明せよ。 (2) lim Xn を求めよ。 n→∞ (2) (1)より b^n < a(Xn)^n < 2b^n   a>0より ( b^n )/a < ( Xn )^n < ( 2b^n )/a 全適正なので底2の対数をとると  n log2 b - log2 a < n log2 Xn < log2 2 + n log2 b -log2 a n > 0 より ・・・・・☆  log2 b - (log2 a)/n < log2 Xn < 1/n + log2 b - (log2 a) /n ここで lim { log2 b - (log2 a)/n } = lim { 1/n + log2 b -(log2 a) / n } = log2 b     n→∞            n→∞ なのではさみうちの原理より  lim ・log2 Xn = log2 b n→∞ よって  lim Xn = b n→∞ これの☆の n > 0 より がなぜそう言えるかがわかりません、教えてください。 お願いします。

  • kou94
  • お礼率87% (95/109)

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • imopro
  • ベストアンサー率35% (58/163)
回答No.1

(2)ではXnのn→∞にした時の極限値を求めているわけです。 n→∞にしていく…という事は、nはどんどん値を大きくする上で、必ず正の値を取るわけです。 従って、問題文に明示してなくてもn>0といえるわけです。

kou94
質問者

お礼

ありがとうございます。了解です。

関連するQ&A

  • 数列の極限の問題がわかりません!!

    0<a<bである定数a,bがある。Xn=(a^n/b + b^n/a)^1/n とおくとき (1)不等式b^n<a(Xn)^n<2b^n  を証明せよ。 (2)lim<n→∞>Xnを求めよ。 上の問題が全くわかりません! どうか、教えてください(*_*) 計算過程など詳しく書いていただけたらとーっても嬉しいです(>_<) よろしくお願いしますm(__)m

  • 指数関数の極限

    h>0ならば (1+h)^n>1+nh (n=2,3,4,.....)を使って aが1より大きい正の定数のとき  lim_[n→∞]a^(1/n)=1 であることの証明は 任意のh>0に対してベルヌーイの不等式より 1<1+nh<(1+h)^n の各辺のn乗根をとって 1<(1+nh)^(1/n)<1+h ここで1+nh=aとおくと h=(a-1)/n >0 であるから 1<a^(1/n)<1+(a-1)/n aは定数だからlim_[n→∞](a-1)/n=0 はさみうちの原理から lim_[n→∞]a^(1/n)=1 と証明が本に載ってました。 n→+∞であるのに 1+nh=aと置いて 更に、aは定数いえる理由が分かりません。 教えて下さい。宜しくお願いします。

  • 極限の問題がわかりません

    logを自然対数、eをその底とする。 (1)a>0, a=0, a<0のそれぞれについて極限lim[n→∞](1/n)*log(1+e^na)を求めよ (2)任意の実数a,bに対し、極限lim[n→∞](1/n)*log(e^na+e^nb)を求めよ 詳しい解答がありませんでした。 できれば途中式もよろしくお願いします;

  • はさみうちの原理(証明)

    数列An<Xn<BnまたはAn≦Xn≦Bnでlim(n→∞)An=lim(n→∞)Bn=lが存在すれば、lim(n→∞)Xnも存在してlに等しいことを証明せよ。という「はさみうちの原理」を証明する問題ですが、どうすれば証明できるでしょうか?よろしくお願いします。

  • (1)aを1より大きい実数とする。0以上の任意の実数xに対して、次の不

    (1)aを1より大きい実数とする。0以上の任意の実数xに対して、次の不等式が成り立つことを証明せよ。   log2+(x/2)loga≦log(1+a^x)≦log2+(x/2)loga+{(x^2)/8}(loga)^2 (ただし対数は自然対数) (2)n=1,2,3,…に対してa[n]=[{1+3^(1/n)}/2]とおく。(1)の不等式を用いて極限lim[n→∞]a[n]を求めよ。 (1)の(第一式)≦(第二式)は証明できたのですが、(第二式)≦(第三式)の証明の仕方が分かりません。よろしくお願いします。

  • 数列の極限の問題

    数列の極限の問題の解説の意味が解りません。 数列a(n)=3^n/n! のとき 0<a(n+1)≦3/4a(n) (n≧3) を示し、 lim(n→∞)3^n/n!=0 を証明せよ という問題なのですが、 解答には a(n)=3^n/n! とおくと a(n+1)=(3/n+1)*a(n) である。 そして、 n≧3 なら 0<3/n+1≦3/4 であり、a(n)>0でもあるから 0<a(n+1)≦(3/4)*a(n) (n≧3) が成立する。 したがって、n≧3のとき、 0<a(n)≦(3/4)^n-3 a(3)=9/2(3/4)^n-3 lim(n→∞)(3/4)^n-3=0 であるから、はさみうちの原理により lim(n→∞)a(n)=lim(n→∞)3^n/n!=0 と書いてあります。 ほとんどの部分は理解できるのですが、 下から3行目の、 0<a(n)≦(3/4)^n-3 a(3)=9/2(3/4)^n-3 の式の中にある、[^n-3]の意味が理解できません。 なぜ^n-3が必要なのか、どこからそれが導き出されたのか、 教えていただけると助かります。 よろしくお願いします。

  • 再:log計算につきまして

    問題集の例題の解説で、  A≒log[2]N の 対数の底を10に変換すると、  A≒log[2]N = log[10]N/log[10]2 とされているのですが、「対数の底を10に変換する」の意味・方法が分かりません。 どなたか教えていただけますでしょうか? よろしくお願いいたします。 *[]内の数字は右下に小さい数字とお考えください。

  • 数列・関数の極限について

    俗に言う「はさみうちの原理」とその周辺に関して質問があります。 数学IIIの教科書によると, すべての自然数nに対し a_n ≦ b_n ≦ c_nのとき lim{n→∞}a_n = lim{n→∞}c_n = α(定数) ⇒ lim_{n→∞}b_n = α lim{x→∞}f(x) = lim{x→∞}h(x) = α(定数)とする。 十分大きいxに対し,f(x) ≦ g(x) ≦ h(x) ⇒ lim_{x→∞}g(x) = α となっております。 (1)limを登場させる順番がなぜ違うのか?   数列の極限の方ではまず不等式を記し,関数の極限の方ではlimから記しています。 (2)「すべての」と「十分大きい」の部分は数列の極限と関数の極限で異なるか?   数列の極限の方でも「十分大きい自然数nに対し」でもよいような気がするのですが…。 以上、よろしくお願いします。

  • 数学3 はさみうちの原理を利用するに

    お世話になっております。 問題によるのですが、極限を求めるにあたって、はさみうちの原理を利用するときの不等式の立て方にペン(頭が)が止まってしまいます。 特に漸化式が絡む問題です 例 a[1]>-2 ,a[n+1]=√(an+2) ですが、この問題は誘導形式で、予め (1)|a[n+1]-2|≦(1/2)|a[n]-2] を証明してから、 lim[n→∞]a[n] を求める形になってます。 無理関数y=√(x-2) とy=x の交点から極限値を求める方法で一応 極限値=2 は得られたのですが、これをはさみうちの原理を利用して解くとなると、ちょっとお手上げです。 a[n]≦b[n]≦c[n] の特にc[n] の式はどのように目星をつければ良いでしょうか? アドバイスいただけると有り難いです。宜しくお願い致します。

  • 極限の問題

    以前も質問させていただきましたが、わからないので教えてください。 lim(n→∞)*{a^n+b^n}^(1/n),a>0,b>0の極限を求めよ。この式にはn乗根が入っています。醜くて申し訳ありません。 まずa,bの大小で2通りに場合わけして、はさみうちを利用しそれぞれ「a.bという答え」になりました。 答えはmax{a,b}のようですが、a=bの場合を考えて、単純にlim(n→∞)*{a^n+b^n}^(1/n)をa=bにすると答えは2a=2bになると思いますが、これは模範解答の答えに含まれていません。 lim(n→∞)*{a^n+b^n}^(1/n)=lim(n→∞)*{a^n+a^n}^(1/n) =lim(n→∞)*{2*a^n}^(1/n)=2a nが消える。 何ででしょうか。挟み撃ちのときは小なりイコールのような感じでイコールのときも一括してやっているので裏目に出ませんでした。 以上をよろしくお願いします。