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数III

自然数nに対して、Rn(x)=1/(1+x)-{1-x+x^2-…+(-1)^n・x^n}とするとき (1)lim  ∫1 Rn(x^2)dx n➙∞ 0 (2)無限級数1-1/3+1/5-1/7+ …の和 をそれぞれ求めよと言う宿題が出たんですが数IIIがどうしても分からないのでどなたか教えてください! よろしくおねがいします。

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  • muturajcp
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回答No.1

Rn(x)=1/(1+x)-Σ{k=0~n}(-x)^k =1/(1+x)-Σ{k=0~n}(-x)^k(1+x)/(1+x) =1/(1+x)-[1-(-x)^{n+1}]/(1+x) =(-x)^{n+1}/(1+x) (1) ∀ε>0→∃n_0>1/ε ∀n>n_0 ↓ |∫_{0~1}Rn(x^2)dx| =|∫_{0~1}{1/(1+x^2)-Σ{k=0~n}(-x^2)^k}dx| =|∫_{0~1}{(-x^2)^{n+1}/(1+x^2)}dx| =∫_{0~1}{(x^{2n+2})/(1+x^2)}dx ≦∫_{0~1}(x^{2(n+1)})dx =1/(2n+3)<1/n<1/n_0<ε ↓ lim_{n→∞}∫_{0~1}Rn(x^2)dx=0 (2) 0=lim_{n→∞}∫_{0~1}Rn(x^2)dx =lim_{n→∞}[∫_{0~1}{1/(1+x^2)-Σ{k=0~n}(-x^2)^k}dx] =lim_{n→∞}[π/4-Σ{k=0~n}{(-1)^k}/(2k+1)] ↓ Σ{k=0~∞}{(-1)^k}/(2k+1)]=π/4

1991-0215
質問者

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