0.999⋯
=0.9+0.09+0.009+⋯
= 9 10 + 9 100 + 9 1000 +⋯
= 9 10 + 9 10 ⋅ 1 10 + 9 10 1 10 2 +⋯
= lim n→∞ ∑ k=1 n 9 10 1 10 k−1
よって, 0.999⋯ は 初項が 9 10 ,公比が 1 10 の等比数列の和(級数)になる.また,
lim n→∞ ∑ k=1 n 9 10 1 10 k−1 = lim n→∞ 9 10 1− 1 10 n 1− 1 10 = 9 10 1− 1 10 =1
である.
以上より,答えは3となる.