• ベストアンサー

数学(極限)で分からない問題があるので質問しました

□1 lim(n→∞) 1/n ∑(n,k=1)sin(πk)/n □2 lim(n→∞)∑(n,k=1)sin{(n+2k)/(n^2+nk+k^2)} □3 lim(n→∞) (√n)sin(1/n)∑(n,k=1) 1/√(n+k) □4 半径1の円に内接する正n角形の異なる2つの頂点を結ぶ線分、辺と対角線の総数をMn,それらの長さの総和をLnとする時、lim(n→∞)Ln/Mn を求めなさい。 この4つの問題です。解答、解説お願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • sanzero
  • ベストアンサー率56% (58/102)
回答No.1

区分求積法です。 lim[n→∞](1/n)Σf(k/n) という形を作れば積分型に変換できます。 http://naop.jp/text/3/seki10.html

その他の回答 (1)

  • stomachman
  • ベストアンサー率57% (1014/1775)
回答No.2

1番は余りにもアホらしく、これが瞬殺できない人はクソして寝るのが良い。ま、多分問題の誤記でしょ。2番も品のなさから見て誤記じゃないかな。 4番は(問題文の日本語がおかしいけど)良い問題だな。計算過程もちょっと面白くて、不定積分を   ∫ √(1-cos(2πx)) dx = -(1/π) cot(πx) √(1-cos(2πx)) + C とやると不連続な関数になってしまう。

関連するQ&A

  • 問題集の解答が無くて困っています

    以下の設問の解答が分からなくて困っています (1)lim[n→∞]Σ[k=1..n] k/n^2 log ((n+k)/n)を求めよ (2)長さ2の線分ABを直径とする半円周をA=P(0),P(1),...P(n)=Bでn等分する。  三角形AP(k)Bの三辺の長さの和をAP(k)+P(k)B+BAをln(k)とするとき、ln(k)をn,k,πを含む 式で表せ (3) (2)のとき、極限値 lim[n→∞] {ln(1)+ln(2)+...ln(n)}/n を求めよ よろしくお願いします

  • 数学3の級数の問題がわかりません。

    数学3の級数の問題がわかりません。 長さ2の線分ABを直径とする半円周を点A=P0,P1,•••••Pn-1,Pn=Bでn等分する。 (1)三角形APkBの3辺の長さの和APk+PkB+BAをLn(k)とおく。Ln(k)を求めよ。 (2)極限値α=lim[n→∞]{Ln(1)+Ln(2)+•••••+Ln(k)}/n を求めよ。 わかりません。 円の中心のとこをOとして、角AOPk=kπ/nというのはわかりました。 あと公式も知ってます。

  • 半径1の円周の任意の2点の平均距離は、4/π。これを拡張すると?

    半径1の円を考えます。 内接する正n角形を考えます。 n個の頂点から任意の2点を結ぶ場合の数は、n(n-1)/2。 それらの線分の距離の和を、がんばって計算すると、nΣ[k=1,n-1]sin(πk/n)。 それらを割って、n→∞とすると、4/πになりました。 つまり、半径1の円周の任意の2点の平均距離は、4/π、といえます。 で、その拡張として、半径1の円周の任意の3点でできる三角形の平均面積を考えたいのですが、どうにも計算できません。 また、別の拡張として、半径1の球面の任意の2点でできる線分の平均距離を考えたいのですが、「正n面体を考え、n→∞」とすることができないために、どのように定式化すればよいのかもわかりません。 興味をもっていただければ、なにとぞいい計算・アイデアを教えてくださいますようお願いいたします。

  • 極限値

    θ→0になる時sinθ/θは1に近づく事を次のように証明した。 中心O, 半径rからなる円に内接する正n角形の一辺をABとし、∠AOBの二等分線とABとの交点をM, 円の弧ABとの交点をN, ∠AOB=(2π/n)=2θとする。 AB=2AM=2rsinθ 弧AB=r*2θ=2rθ (AB)/(弧AB)=(2rsinθ)/(2rθ)=(sinθ)/θ よって、n角形の周をp, 円周をcとすれば、p=n*AB, c=n*弧ABであり、p/c=AB/弧AB=sinθ/θとなる。 内接n角形の周pはnを限りなく大にする時、つまりθを限りなく小にする時、円周cに近づくので、lim(n→∞) p/c=1, lim(θ→+0)sinθ/θ=1となる。 以上は正2n角形の一角θ=π/nとして零に収束する場合である。 次にθが正の小なる角である場合を考える。 π/(n+1) ≦ θ < π/nを満たす正整数nを取ると、sin{π/(n+1)} ≦ sinθ < sin(π/n) よって、[sin{π/(n+1)}]/(π/n) < sinθ/θ < {sin(π/n)}/{π/(n+1)}となり、この左辺及び右辺はθ→+0(n→∞) の時1に収束するからlim(θ→+0) sinθ/θ=1となる。 質問です。 まず、sin{π/(n+1)} ≦ sinθ < sin(π/n) の不等式がなぜ[sin{π/(n+1)}]/(π/n) < sinθ/θ < {sin(π/n)}/{π/(n+1)}となるのでしょうか? また、『この左辺及び右辺はθ→+0(n→∞) の時1に収束するから』とありますが、なぜ1に収束するのか分かりません。左辺について[sin{π/(n+1)}]/(π/n)は、(n/π)*sin{π/(n+1)}と変形できるはずなので、θ→+0(n→∞)の時、∞に発散するのではないのでしょうか? 右辺も同様です。 詳しい方教えてください。

  • 極限の問題?!

    問1 lim 1/nΣk/n^2+k^2        ↑       Σは k=1からnまで 問2 lim {1/n+2 + 1/n+4 + 1/n+6 +.....+1/n+2n}  出来るだけ詳しくおしえてください(´;д;`)

  • 対角線の積

    「半径1の円に内接する正n角形の一頂点から他の全ての頂点にひいた線分の長さの積はnになる」 ということを証明したいのですが… 外接円を原点中心の単位円とし一頂点A0を(1,0)にとります。 また円上に反時計回りに等間隔にA1,A2,…,A(n-1)をとります。 このとき余弦定理から (A0Akの長さ)^2=1+1-2*1*1*cos(2π/n) =2-2cos(2π/n)=4sin^2(π/n) ゆえ求める積は Π[k=1~n-1]2sin(π/n) と変形したところで行き詰ってしまいました。 どのようにすれば証明できるでしょうか。

  • 極限値の問題です

    次の極限値を求めよ。 lim[n→∞] 1/n {(1+1/n)^2 + (1+2/n)^2 + ・・・ + (1+n/n)^2} Sn=1/n {(1+1/n)^2 + (1+2/n)^2 +・・・+(1+n/n)^2}とおき、  Sn=1/nΣ[n,k=1](1+k/n)^2 ここまでやり方として正しいでしょうか? また、この解法でやっていくと 与式=lim[n→∞]Sn   =lim[n→∞]1/nΣ[n,k=1](1+k/n)^2 となりf(x)が定まりますが、f(x)が何になるのか分からないです。 f(x)=(1+x)^2 でいいのでしょうか? お願いします。

  • 極限の問題なんですが

    極限値 lim[n→∞]{1√1+2√2+・・・+n√n}/(n^2*√n} を求めよ。 という問題なのですが、√n=kとおいて lim[k→∞]{√1^3+...+k^3}/k^5 としたとき、数列の和の公式に{1^3+...+k^3}={k(k-1)/2}^2 というのがあったと思いますが、これより  lim[k→∞]{1^3+...+k^3}/k^5=0 で、 1^3+...+k^3}/k^5 > {√1^3+...+k^3}/k^5 から lim[k→∞]{√1^3+...+k^3}/k^5=0 これを答えとしてよいのでしょうか?間違っていたら指摘してください

  • 極限値を求める問題です

    よろしくお願いします。 以下の問題を解いていたのですが、いまいち自信がありません。 また、(3)の問題の解き方がどうしてもわかりません。 わかる方、ご指導のほど、よろしくお願いします。 【問題】 ()内の関数の定積分と関連されることにより、次の極限値を求めよ、 (1) lim[n→∞] {(1/(n+1) + 1/(n+2) + … + 1/(n+n)} これを適用する→(1/1+x) 自分の答え =lim[n→∞] (1/n){(1/(1+1/n) + 1/(1+2/n) + … + 1/(1+n/n)} f(x)=1/(1+x), 1/n=hとおくと、 lim [n→0] h(f(h)+f(2h)+…+f(nh)) ∫[0→1] 1/(1+x) dx = [log(x+1)](0→1) =log(2)-log(1)=log(2/1)=log(2) (2) lim[n→∞] {(n/n^2 + n/(n^2+1^2)+…+n/(n^2+(n-1)^2)} これを適用する→(1/(1+x^2)) 自分の答え 各項を、n/(n^2+k^2)=1/(1+(k/n)^2)*1/n (k=0,1,…,(n-1))と表す。 次に、n→∞の極限に移行して、 lim [n→∞] Σ 1/(1+(k/n)^2)*1/n =∫[0→1] 1/(1+x^2) dx = [arctan(x)](0→1) =[arctan(1)]-[arctan(0)]=π/4-0=π/4 (3) lim[n→∞] 1/(n^(a+1)) Σ[k=1→n] k^a これを適用する→(x^a (a>0)) 自分の答え ??? 以上、ご指導のほど、よろしくお願いします。

  • 極限値,計算過程もお願いします。

    次の極限値を求めよ。 (1)lim(n→∞)(1+(1/(n+1)))^2n (2)lim(n→∞)(n*sin(1/n)) (3)lim(n→∞)(Σ~n_k=1(1/(k(k+4))) 答えだけしか,のっていないので,計算過程をできるだけ詳しく教えて下さい。 1つ1つ理解していきたいので,できれば解説もお願いしたいです。よろしくお願いします。