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記事No.35190に関するスレッドです

極限の問題 / あー
再度質問です。
よろしくおねがいします

No.35190 - 2016/01/20(Wed) 12:19:59

Re: 極限の問題 / 水面に映る月
一つ質問ですが(高校生用の回答はまだ用意していないのですが),あーさんは高校生なのでしょうか?
No.35197 - 2016/01/20(Wed) 18:42:48

Re: 極限の問題 / あー
大学生です
No.35198 - 2016/01/20(Wed) 19:11:45

Re: 極限の問題 / 水面に映る月
失礼しました.それならば,「マクローリンの定理」を用いれば解決すると思います.
マクローリンの定理(やテイラーの定理)についての証明は本を読んでもらうとして,f(x)=e^(-x)とすると,fはC^∞級で,(d^k/dx^k)e^(-x)={(-1)^k}(e^(-x))(k=0,1,2,...)であるから,マクローリンの定理によって,

∃θ∈(0,1) s.t. e^(-x)={Σ[k=0,n](-1)^k(x^k)/k !}+{(-1)^(n+1)}e^(-θx)(x^(n+1))/(n+1) !

従って,
lim[x->0](e^(-x)-(a[0]+a[1]x+…+a[n]x^n))/x^(n+1)
=lim[x->0](Σ[k=0,n][{(((-1)^k)/k !)-a[k]}/x^(n-k+1)]+((-1)^(n+1))e^(-θx)/(n+1) !)…(*)

lim[x->0](((-1)^(n+1))e^(-θx)/(n+1) !)=((-1)^(n+1))/(n+1) !であるから,(*)が有限の値に確定する為には,
lim[x->0](Σ[k=0,n][{(((-1)^k)/k !)-a[k]}/x^(n-k+1)]が有限の値に確定しなければならないが,0≦k≦nのときn-k+1>0であるから,この為には,係数がすべて0でなくてはならない(逆は明らか).

よって,a[k]=(((-1)^k)/k !)(k=0,1,2,...,n)
また,求める極限値は,((-1)^(n+1))/(n+1) !

No.35199 - 2016/01/20(Wed) 20:24:34

Re: 極限の問題 / あー
ありがとうございます。
No.35210 - 2016/01/21(Thu) 19:52:12