数列の極限に関する問題

■問題

数列

1−1 3+1−1  ,  1− 2 3 24+ 2 2 −1  ,  1− 3 3 81+ 3 2 −1  , ⋅⋅⋅ ,  1− n 3 3 n 3 + n 2 −1  , ⋅⋅⋅

すなわち,第 n 項が

a n = 1− n 3 3 n 3 + n 2 −1  

となる数列の極限値

lim n→∞ a n = lim n→∞ 1− n 3 3 n 3 + n 2 −1

を求めよ.

■答

lim n→∞ a n = lim n→∞ 1− n 3 3 n 3 + n 2 −1 =− 1 3

■ヒント

n にそのまま ∞ を代入すると, − ∞ ∞ の形になってしまい極限が分からない.

lim n→∞ 1 n =0 , lim n→∞ 1 n 2 =0 , lim n→∞ 1 n 3 =0  を利用する.

したがって,分母の変数の中で最も次数の高いもので割る.

最後に,式全体で収束・発散を判断する.

■解き方

lim n→∞ 1− n 3 3 n 3 + n 2 −1

分母,分子を n 3 で割る.

= lim n→∞ 1 n 3 −1 3+ 1 n − 1 n 3

n→∞ の時, 1 n と 1 n 3 は 0 になる.

= lim n→∞ −1 3

=− 1 3

すなわち,与式は − 1 3 に収束する.

 

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学生スタッフ
最終更新日: 2024年5月28日