• 締切済み

無限等比級数

1+(1/2)+(1/4)+(1/8)+(1/16)+・・・・・ という計算は、公式で「1/(1-(1/2))=2」となりますが、なぜ正の数を無限に足していくのに答えは無限にならないんですか?

  • hiro98
  • お礼率28% (106/373)
  • 科学
  • 回答数6
  • ありがとう数8

みんなの回答

  • pen2san
  • ベストアンサー率37% (260/696)
回答No.6

pen2sanです、 先ほどの例、ヘラクレスではなくてアキレスだったかも知れません。 彼は足が速く足に自信があった人だと言う記憶があるのですが、、、。

hiro98
質問者

補足

皆さん、回答ありがとうございました。 やっと理解できました。

noname#74
noname#74
回答No.5

他の答えの繰り返しにしかなりませんが、要するに「2」という数字を半分、半分と分割することは、いくらでも無限にできます。そうしてできた数字の切れ端が質問にある等比級数の各項ですから、それを寄せ集めても「2」を超えることはできないのです。紙に四角を書いてそれを線で半分に仕切り、その一方をさらに半分に仕切り、ということを繰り返していくと、感覚的に理解できますよ、きっと。

  • aguru
  • ベストアンサー率100% (1/1)
回答No.4

この場合は(1/2)+(1/4)+(1/8)+(1/16)+・・・だけを考えると(1/2)+(1/4)+(1/8)+(1/16)+・・・+(1/∞)と考えることになり(1/∞)=0なので0.5+0.25+0.125+・・・+0となります。0.5+0.25+0.125+・・・+0は足す回数を増やすことにより1に近づくことがわかり終わりはないのですが無限までいくと0となってしまうので、1以上になることは絶対にありえないのです。よって題意の回答は1+(1/2)+(1/4)+(1/8)+・・・=2となります。

  • pen2san
  • ベストアンサー率37% (260/696)
回答No.3

ヘラクレス(だったと思います)は亀に勝てない!! 「先を歩いて行く(1mでも何メートルでも良い)亀をマラソンが得意のヘラクレスという人が走って追いかけても亀を追い抜けない。」という命題があり、相当の間この命題が間違いだと言う事を数学的に証明できないと言うことがありました。 つまり、「ヘラクレスが先を行く亀の位置まで行った時には亀はその位置より少し先に行っており、ヘラクレスがその少し先の亀の位置まで行った時は亀は更にその先に行っている。この繰り返しでヘラクレスはいつまでたっても亀を追い越すことができない。」という命題です。 でも、hiro98さんは(たぶんほとんどの人間は)たやすく亀を追い越すことができますよね。 また、想像でも簡単に亀を追い越すことができますよね。 hiro98さんが亀を追い越すことができたならばご質問の答えが見出せる事でしょう。 前置きはこれくらいにして、Celenaさんが良い例をあげて説明されておられる様に、ある条件のもとでは無限に足し算をくり返してもある値を超えられません。 足す値が毎回少なくなっている事に注意しましょう。 同じ数字を何度も足すと合計はどんどん大きくなりますが、足す値がどんどん少なくなればある値(極限値)に収束します。

noname#151056
noname#151056
回答No.2

確かに無限に足されますが、 足される数が無限に小さくなるからです。 ですから合計は無限大ではなく、ある数に無限に近づいていくことになります。 アキレス君の 10m 先に亀さんがいます。 アキレス君は亀さんの2倍の距離を進むことができます。 アキレス君が 10m 進んでも亀さんはその間に 5m 進みます。 アキレス君が 5m 進んでも 亀さんはその間に 2.5m 進みます。 アキレス君が 2.5m 進んでも 亀さんはその間に 1.25m 進みます。 本当は20m先で追いつくはずなのに こんな調子では永久にアキレス君は亀さんに追いつけません。 アキレス君が亀を追い抜けないのは、アキレス君が進む距離が毎回 無限に小さくなって、20m に達しないからですよね?

  • celena
  • ベストアンサー率19% (26/132)
回答No.1

分母が2倍2倍していってますので、数字的にはどんどん小さくなっていっているわけです。つまり、0.5+0.25+0.125+・・・・ 例えば、ひとつのケーキを半分にして、それをまた半分にして、それをまた半分にして…その一つ一つのケーキのきれっぱしを全部足してもケーキの数は1です。 無限大にまで半分で割って行ってもケーキの数は無限にはなりませんよね? ケーキのきれっぱしの数は無限になるかも知れませんえが、もとのケーキは1個です。 こんな説明で分かりますかね?

関連するQ&A

  • expを含む無限等比?級数

    無限級数 Σ x^{2(n-1)} ・ exp(inθ)   [n=1~∞] =exp(iθ)/{1-(x^2) ・exp(iθ)} ・・・(*) となるそうなのですが、どのように計算すれば良いのでしょうか。x^nではなくx^{2(n-1)}の無限等比級数の形に更にexpも掛かっているので高校数学の公式を直接使えない...と思ったのですが、参考書の途中計算を見ると無限等比級数の公式a/(1-r)の式をそのまま使ってるようにも思えます。また、x^{2(n-1)}の中のx^(-2)の項はどのように計算したのでしょうか。 どなたかお願いします。

  • 無限等比級数の和→理屈で納得したいです

     等比数列を、無限に足していく」 という単元(無限等比級数の和)を勉強しています。  公式があり、それに代入すれば答えは出ることはわかったのですが、  「無限まで足す」 という問題に、答えを出せる・・・ことを どうしても納得できません。    無限まで、というからには、終わりがない・・・ よって、答えだって出るはずもないと思うのです。  LIM についても、これと同様の違和感を感じてしまうのですが・・・。  これを、どうにかして 「スッキリと納得できる」ような説明・・・または方法は、ないものでしょうか?  

  • 無限級数の計算について教えて下さい

    すみません、無限級数の問題ですが、よく分からなくて、どなたか分かりやすく計算方法(公式?)を教えて頂けると助かります ■問題 Σ[n=1 to ∞]9/10nの値は?  (うまく表現できませんが、9÷(10のn乗)です) ■答え 1

  • 無限等比級数の問題

    数検の無限等比級数の問題です。 1+1/2+1/2^2+・・・・・・・・1/2^n-1+・・・・・ について次の問に答えなさい 1.上の無限等比級数の和を求めなさい。 2.上の無限等比級数の第何項までの部分和を求めれば、1で求めた和との差がはじめて1/10^4より小さくなりますか。 ただしlog(10)2=0.3010とします。 この問題なんですが、1の答えは「2」だとすぐに分かりましたが、 2の答えの求め方が分かりません。 答えは「第15項」と書いてありますが、解説が書いていなくて・・・・・・。 どのようにして解けばよいか教えていただけないでしょうか? よろしくお願いします。

  • 無限等比級数

    初項1、公比a/3の無限等比級数が収束するようなaの値を求めよ。また、そのとき、和Sのとりうる値の範囲を求めよ。という問題で、aの範囲はわかるのですが、和Sの範囲がよくわかりません。どうやって解くのかおしえてください。 ちなみに答えはS>1/2になります。

  • 無限等比級数のような式なのですが…

    α*0.997+(2α*0.03*0.997)+(3α*0.03^2*0.997)+(4α*0.03^3+0.997)... これをどうやって単項式にすればいいか分かりません。 0.898*Σ(k=1,∞)(α*0.102^k-1*k)まではいけるのですが、 kが定数ではないので自分の知っている無限等比級数の公式が使えません。どなたかご回答よろしくお願いします。

  • 無限等比級数って?

     今、学校の選択授業で無限等比級数について 調べています.....が、なかなかコレがどういう ものなのか理解できません。無限等比級数が何なのか、 教えてください!

  • 無限等比級数

    今、学校の授業で「無限等比級数」について調べています。 なんでもいいのでこれについて知ってることを 教えてください。いそいでます!

  • 無限等比級数と無限等比数列の違い

    無限等比級数と無限等比数列の違い 定義 無限等比数列{r^n-1}の収束条件は、-1<r≦1であるが、 無限等比級数Σr^n-1の収束条件は、 、-1<r<1 無限等比数列は、なぜ1が含まれるのですか? あと、基本的な質問ですが、 無限等比数列は、等比数列が、無限に続き 無限等比級数は、等比数列が、無限に続いたときの和ですか? 具体的な例などを添えて、説明していただけるとありがたいです。

  • 無限等比級数の和

    1回目 1 2回目 A 3回目 A*(B+C) 4回目 A^2*(B+C)^2 5回目 A^3*(B+C)^3 ・ ・ ・ というような場合の無限等比級数の和を計算したいのですけどもどうやったらいいかわかりません。パチンコ機の時短での引き戻し割合を計算するために必要で色々と考えてたぶん上記のような形になると思い作成しましたが、こっからどうやって「和」を出すのかよくわかりません。 よろしくお願いいたします。