- ベストアンサー
nx(1/1+x^2)^nの極限
- みんなの回答 (2)
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
ロピタルの定理を使うまでもなく,高校で習う公式 r>1のとき lim_(n→∞) n/(r^n)=0 (もしくは,0<r<1のとき lim_(n→∞) n*(r^n)=0) を用いれば,1+x^2>1より lim_(n→∞) nx {1/(1+x^2)}^n=0 が得られます。 xについての条件がx≠0以外役に立たないのは, 前後に別の問題があるということでしょうか。 公式からすぐに答が出ることも気になります。 (公式を証明せよというのなら,もっとスッキリ した形で提示されるはずですから。) 問題の写し間違いということはないでしょうか。
その他の回答 (1)
- Mr_Holland
- ベストアンサー率56% (890/1576)
ロピタルの定理を使っていいのでしたら、次のように求めることができます。(n→∞の表記は省略します。) lim nx(1/1+x^2)^n =lim nx/(1+x^2)^n =lim x/{2nx(1+x^2)^(n-1)} ←ロピタルを利用 =lim 1/{2n(1+x^2)^(n-1)} =0 (∵0<x≦1 ⇒ 1<1+x^2≦2 )
関連するQ&A
- Σa_nx^nが絶対収束することを示す問題について…
Σa_nx^nが絶対収束することを示す問題について… Σ(n=0→∞)をべき級数とし、x0(≠0)に対し数列{a_nx0^n}(n=0→∞)が有界であると仮定する。このとき、|x|<|x0|を満たすすべてのxに対してΣ(n=→∞)a_nx^nは絶対収束することを示せ。 という問題で、以下のような証明があるのですが、少しわからないところがあるので教えていただきたいです。 証明 a_nx0^nは有界であるから、 |a_nx0^n|≦M (n=0,1,2,…)となる定数M>0が存在する。 |x|<|x0|とすると、 |a_nx^n|≦M(|x|/|x0|)^n |x|/|x0|<1より、Σ(n=0→∞)M(|x|/|x0|)^nは収束する。 よって、Σa_nx^nは絶対収束する。 // このような証明があったのですが… |x|<|x0|とすると、 |a_nx^n|≦M(|x|/|x0|)^n の部分がよくわかりません。 なぜこのような不等式が成り立つのでしょうか?? 回答よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 数学・算数
- 極限値とn次関数
いつも数学が得意な皆様に助けて頂いております。 分からない問題があります。 *以下の極限値で、極限値が存在する場合はその値、しない場合はその理由をのべよ、 1)limsin(1/x) x→0 2)limxsin(1/x) x→0 という問題があります。 2)はlim(sinx/1)=1より 1という解答で大丈夫でしょうか? 1)に関して、これは極限値が存在しないのでしょうか? しない場合の理由を数学音痴な私でも理解できるように説明して頂けると大変助かります。 もう一問質問です。 *y=(x^2-1)^nとおく。この時、(x^2-1)y^(n+2) + 2xy^(n+1) ー n(n+1)y^(n)=0を示せ。ただしy^(n)はyのn次導関数とする。 こちらの解き方を教えて下さい。(上の式ですが、A+B-C=0のような形です。スペースの前までが一つの固まりです) (どうも説明しろ、とか示せ、と言われるとどう書いていいのか分からなくなってしまいます。) 宜しくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 数学・算数
- 有限の極限値
lim[x→0][{log(cosx)+√(1+x^2)-1}/x^n] が0以外の有限の極限値を持つように自然数nを定め、その時の極限値を求めよ。 という問題です。 私は、√(1+x^2)をマクローリン展開し、 √(1+x^2)=1+(x^2)/2-(x^4)/8+0(x^6) (0(x)はランダウの記号) としてから、 lim[x→0][{log(cosx)+√(1+x^2)-1}/x^n] =lim[x→0]{-tanx/nx^(n-1)}+lim[x→0][{1+(x^2)/2-(x^4)/8+0(x^6)-1}/x^n] (ロピタルの定理を使いました) n=2のとき =-1/2+1/2 =0 と、題意にそぐわない結果となってしまいました。 どなたか、正答わかるお願いします。
- ベストアンサー
- 数学・算数
- [問]数列f_n(x)=xln(x+1/n)は(0,b] (b>0)で一様収束する事を示せ
[問]数列f_n(x)=xln(x+1/n)は(0,b] (b>0)で一様収束する事を示せ。 という問題です。 f_n(x)の極限関数f(x)はf(x)=xln(x)になるかと思います。 それで差 |xln(x+1/n)-xln(x)|がεで抑えられるnの値を見つけようとしているのですが |xln(x+1/n)-xln(x)|=|xln(1+1/(nx)|≦|bln(1+1/(nx)|となったのですが |bln(1+1/(nx)|はどんな大きなnを与えてもxは幾らでも小さく(0に近く)採る事が出来ますので|bln(1+1/(nx)|は幾らでも大きくする事ができると思います。 例えばb=1,ε=1/10とかの場合, |bln(1+1/(nx)|<1/10は 1+1/(nx)<e^(1/10) 1/(nx)<e^(1/10)-1 nx>1/(e^(1/10)-1)(≒2.71828^(1/10)-1)=9.5083386657041165016339582893154 より n=10と採ったとしてもxがx=1/10なら nx≦1/(e^(1/10)-1) となってしまいεで抑える事ができません。 どのようにしてnを探せばいいのでしょうか?
- ベストアンサー
- 数学・算数
- (1+x)^n≧1+nx+n(n-1)x^2/2
大学受験の勉強をしています。 この式は極限を求めるときによく、使うように誘導問題がついているんです。 例えば… この式をつかってnr^nのn→∞でlrl<1を求めなさい のときに 1/lrl=1+x と置き換えてこの不等式を使って解きます。 もう何回もこのような形式の問題をやってるので解けるんですが… 意味があまりよくわからず解いています。 この不等式は何の意味をもっているのか、どうして置き換えると求まるのか教えてください。 置き換えることによってどうなるのか… お願いします。
- 締切済み
- 数学・算数
- 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?
- ベストアンサー
- 数学・算数