何分数学?Vを勉強し始めて3日ですから
基礎から教えて下さい
以下問題と質問です
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No.80667 - 2022/02/02(Wed) 10:57:42
| ☆ Re: 数学?V 極限 / IT | | | 一番最初の変形(「極限値の性質から・・・」)は、どういう理屈ですか?
テキストの「数列の極限値の性質」を確認して書き込んでください。
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No.80668 - 2022/02/02(Wed) 11:28:38 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / 桜蔭学園中等部2年 K・A 校訓: 勤勉 ・温雅 ・聡明であれ責任を重んじ、礼儀を厚くし、よき社会人であれ | | | おはようございます!
朝からありがとうございます
以下です
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No.80669 - 2022/02/02(Wed) 11:38:33 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / IT | | | lim[n→∞](a[n]/b[n])=lim[n→∞]a[n]/lim[n→∞]b[n] は、a[n]とb[n]がともに収束する場合と書いてないですか?
例えば a[n]=2n,b[n]=n だと、おかしいですよね。
#極限を考えるときは、特にていねいな考察が必要です。 (高校数学の範囲では、限界があり一部直観によるところがありますが)
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No.80670 - 2022/02/02(Wed) 11:48:31 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / 桜蔭学園中等部2年 K・A 校訓: 勤勉 ・温雅 ・聡明であれ責任を重んじ、礼儀を厚くし、よき社会人であれ | | | ご指摘ありがとうございます。
盲点でした
これから気を付けます
引き続きよろしくお願いいたします。
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No.80671 - 2022/02/02(Wed) 11:51:37 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / 桜蔭学園中等部2年 K・A 校訓: 勤勉 ・温雅 ・聡明であれ責任を重んじ、礼儀を厚くし、よき社会人であれ | | | 宜しくお願い致します。
>先ずは「anが-1/2以外の値に収束している」ということを仮定してもダメでしょうか
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No.80672 - 2022/02/02(Wed) 12:26:21 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / IT | | | そう仮定した場合 最初の変形はどういう理屈ですか? 2つ目の変形はどういう理屈ですか? 定数部分が変わってますがなぜですか?
(例題)なので、模範解答はあって、それは理解できてるのでしょうか?
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No.80673 - 2022/02/02(Wed) 12:41:47 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / 桜蔭学園中等部2年 K・A 校訓: 勤勉 ・温雅 ・聡明であれ責任を重んじ、礼儀を厚くし、よき社会人であれ | | | ご親切におバカな私に時間を割いて頂き
ありがとうございます。
まず誤植がありました 3行目 6a(n)+5→6a(n)+3
でした
>(B) は、なぜ言えますか
これも anが-1/2以外の値に収束している
と仮定して進めました
よろしくお願いいたします
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No.80674 - 2022/02/02(Wed) 13:04:52 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / 桜蔭学園中等部2年 K・A 校訓: 勤勉 ・温雅 ・聡明であれ責任を重んじ、礼儀を厚くし、よき社会人であれ | | | No.80675 - 2022/02/02(Wed) 13:13:08 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / 桜蔭学園中等部2年 K・A 校訓: 勤勉 ・温雅 ・聡明であれ責任を重んじ、礼儀を厚くし、よき社会人であれ | | | No.80676 - 2022/02/02(Wed) 13:15:07 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / IT | | | > まず誤植がありました > 3行目 > 6a(n)+5→6a(n)+3 > これも anが-1/2以外の値に収束している > と仮定して進めました なら、正しいと思います。
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No.80677 - 2022/02/02(Wed) 13:21:32 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / 桜蔭学園中等部2年 K・A 校訓: 勤勉 ・温雅 ・聡明であれ責任を重んじ、礼儀を厚くし、よき社会人であれ | | | また
>収束する数列の極限値はただひとつしかないことを証明
は高校数学では暗黙の了解としてよいですか
実際に、このa(n)の極限値を求めると2/5と求まりますので、仮定を正論できますから
何卒宜しくお願い致します。
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No.80678 - 2022/02/02(Wed) 13:25:24 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / キャルちゃんprpr | | | 横からですが、この問題はまず{a_n}が収束することを示す必要がありますね。
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No.80679 - 2022/02/02(Wed) 14:18:39 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / IT | | | > >収束する数列の極限値はただひとつしかないことを証明 > > は高校数学では暗黙の了解としてよいですか OKです。
> > 実際に、このa(n)の極限値を求めると2/5と求まりますので、仮定を正論できますから
このa(n) の極限値があるかどうかは、不明なのでは?
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No.80680 - 2022/02/02(Wed) 14:23:06 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / 桜蔭学園中等部2年 K・A 校訓: 勤勉 ・温雅 ・聡明であれ責任を重んじ、礼儀を厚くし、よき社会人であれ | | | ご回答ありがとうございます。
> 横からですが、この問題はまず{a_n}が収束することを示す必要がありますね。
その通りですよね
私もそれでつまずいています
> このa(n) の極限値があるかどうかは、不明なのでは?
どうしたものか手が出ません
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No.80681 - 2022/02/02(Wed) 14:30:35 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / IT | | | (a[n]+5)/(2a[n]+1)=(1/2)+9/(4a[n]+2) などとa[n] を一つにすればどうですか?
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No.80682 - 2022/02/02(Wed) 14:35:55 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / IT | | | > 模範解答からは学ぶものがなく、ご質問しました。 模範解答は、どうやっていますか? 初学で独学+ネットで質問なら、しっかりした分かり易いテキストを使うことをお勧めします。
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No.80683 - 2022/02/02(Wed) 14:40:39 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / 桜蔭学園中等部2年 K・A 校訓: 勤勉 ・温雅 ・聡明であれ責任を重んじ、礼儀を厚くし、よき社会人であれ | | | 以下
テキストの解説
但し こんな解き方をするなら、私は数学辞めます
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No.80684 - 2022/02/02(Wed) 14:52:32 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / 編入受験生 | | | > また > > > >収束する数列の極限値はただひとつしかないことを証明 > > は高校数学では暗黙の了解としてよいですか > > 実際に、このa(n)の極限値を求めると2/5と求まりますので、仮定を正論できますから > > 何卒宜しくお願い致します。
収束する数列の極限値はひとつしかないというのは、 暗黙の了解ではなく収束の定義です。 ある有限なただ1つの値に定まるとき、収束すると言います。例えば、lim_{n→∞}cos(nπ)は-1と1を交互に取るので、有限の値だとしてもひとつに定まらないので収束するとは言いません(振動する).
この問題は、a_nが収束するという条件が与えられてないです。たしかに、この手の問題の答えはほぼ100%有限の値に収束するでしょう。しかし、それは導出の手がかりとなるだけであって、実際の論証でいきなり収束を仮定すると減点されます。
この問題では収束は仮定しなくても、収束することを示せます。以下、解答例(収束することの証明部分だけ)。
(a_n + 5)/(2a_n+1)を部分数分解すると, (a_n + 5)/(2a_n+1) = {(a_n+1/2)+9/2}/2(a_n+1/2) = 1/2 + 9/2(a_n+1) ここで、n→∞のとき,1/2 + 9/2(a_n+1)は3に収束するのだから,2(a_n+1)は有限な値に収束するしかありえない. なぜなら,nが無限に近づくにつれて2(a_n+1)が+-∞に近づくなら,9/2(a_n+1)は0に近づいて行くので,lim_{n→∞}{1/2 + 9/2(a_n+1)}は1/2となるので,矛盾. また,nが無限に近づくにつれて,2(a_n+1)がある有限な複数の値を取る(振動)としたら,lim_{n→∞}{1/2 + 9/2(a_n+1)}は複数の有限な値を取るから,矛盾. ∴n→∞のとき,2(a_n+1)は収束する. 同様な議論で,2(a_n+1)は収束する⇔a_nは収束することがいえる.
高校数学の範囲ではこのレベルの論証で十分です。
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No.80685 - 2022/02/02(Wed) 14:53:48 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / キャルちゃんprpr | | | > 以下 > > テキストの解説 > > 但し こんな解き方をするなら、私は数学辞めます
数学的に飛躍なくちゃんとした模範解答だと思いますが…
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No.80686 - 2022/02/02(Wed) 14:58:06 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / IT | | | 編入受験生さん> >収束する数列の極限値はひとつしかないというのは、 >暗黙の了解ではなく収束の定義です。
定義によります。私もそのとおりだと思いましたが、昔使ったテキスト「微分積分学(笠原こう司)サイエンス社」では、証明してあります。
極限値の一意性は「解析入門(田島一郎)岩波全書」でも章末問題にしてあります。
(命題) 実数列{a[n]}n=1,2,...の極限値は存在するとすれば唯一つである。 (証明概要){a[n]}n=1,2,..に対しa,b(a≠b)が共に極限値だったとする。 ε=|b-a|/3 とると、|a[n]-a|<εかつ|a[n]-b|<εとなることはないので、矛盾。
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No.80687 - 2022/02/02(Wed) 15:15:32 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / IT | | | >但し こんな解き方をするなら、私は数学辞めます
数学は、いろいろな解き方がありますので柔軟に考えてください。
私は、思い付きませんでしたし、 一見テクニカルとも思えますが 収束することや極限値が分かっており取り扱い易い(a[n]+5)/(2a[n]+1)を数列b[n]とおくことは、そんなに不自然ではないと思います。
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No.80688 - 2022/02/02(Wed) 15:20:09 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / 桜蔭学園中等部2年 K・A 校訓: 勤勉 ・温雅 ・聡明であれ責任を重んじ、礼儀を厚くし、よき社会人であれ | | | 編入受験生さん>
ご回答ありがとうございます。
これで行きます
どうせ数学をやるならカッコよくが前提ですから
ありがとうございました
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No.80689 - 2022/02/02(Wed) 15:20:30 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / 桜蔭学園中等部2年 K・A 校訓: 勤勉 ・温雅 ・聡明であれ責任を重んじ、礼儀を厚くし、よき社会人であれ | | | IT先生お時間をおとらせしました
今日もありがとうございます
最後まだ分からないところがあります。
以下です
お時間が許す様ならお願いします。
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No.80690 - 2022/02/02(Wed) 15:26:41 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / キャルちゃんprpr | | | > >収束する数列の極限値はひとつしかないというのは、 > >暗黙の了解ではなく収束の定義です。 > > 定義によります。私もそのとおりだと思いましたが、昔使
定義によるんですか? どう定義しようと、定義から論理的に導かれる命題だと思いますが。
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No.80691 - 2022/02/02(Wed) 15:31:21 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / 桜蔭学園中等部2年 K・A 校訓: 勤勉 ・温雅 ・聡明であれ責任を重んじ、礼儀を厚くし、よき社会人であれ | | | No.80692 - 2022/02/02(Wed) 15:31:50 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / IT | | | できるだけ、ていねいにやると lim((6a[n]+3)-(a[n]+5))) =lim(6a[n]+3)-lim(a[n]+5) =0
∴lim(5a[n]-2)=0 ∴lim(5a[n]-2+2)=2 ∴lim(5a[n])=2 ∴lima[n]=2/5
n→∞は省略しました。
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No.80693 - 2022/02/02(Wed) 15:41:24 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / キャルちゃんprpr | | | > 今回の質問で、多くの知識をえました IT氏の挙げた田島解析入門を読めばこれ以上得られると思いますよ^^
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No.80694 - 2022/02/02(Wed) 15:43:47 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / キャルちゃんprpr | | | > できるだけ、ていねいにやると > lim((6a[n]+3)+(-1)(a[n]+5))) > =lim(6a[n]+3)+lim((-1)(a[n]+5)) > =lim(6a[n]+3)+(-1)lim(a[n]+5) > =0
Bだけからだとこの変形はBの両辺がともに極限を持つときでないと許されないです。 a[n]の収束はすでに示された前提ですか
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No.80695 - 2022/02/02(Wed) 15:50:19 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / IT | | | キャルちゃんprpr> >定義によるんですか? >どう定義しようと、定義から論理的に導かれる命題だと思いますが。
すべての定義の仕方を知っているわけではないので、そのように書きました。 (定義に一意性を書いてあることもあるかなと思ったわけですが、そんなことはないでしょうね。)
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No.80696 - 2022/02/02(Wed) 15:51:58 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / IT | | | > > =lim(6a[n]+3)+(-1)lim(a[n]+5) > > =0 > > Bだけからだとこの変形はBの両辺がともに極限を持つときでないと許されないです。 > a[n]の収束はすでに示された前提ですか
もちろんそうです。
キャルちゃんprprさんが、ご指摘のことは、間違いないよう再確認してください。
私の計算は、あくまでもa[n] が収束することを前提にしてますので、元の問題では、有効に適用できないと思います。
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No.80697 - 2022/02/02(Wed) 15:54:34 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / 桜蔭学園中等部2年 K・A 校訓: 勤勉 ・温雅 ・聡明であれ責任を重んじ、礼儀を厚くし、よき社会人であれ | | | 線形性があるんだすね
IT先生に感謝です
一題から多くを学ぶ、これが基本姿勢です
ありがとうございました
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No.80698 - 2022/02/02(Wed) 15:55:53 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / キャルちゃんprpr | | | > もちろんそうです。 そうだったんですね、失礼しました。
>(定義に一意性を書いてあることもあるかなと思ったわけですが、そんなことはないでしょうね。)
そうですね^^
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No.80699 - 2022/02/02(Wed) 16:04:25 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / キャルちゃんprpr | | | > 線形性があるんだすね > > IT先生に感謝です > > 一題から多くを学ぶ、これが基本姿勢です > > ありがとうございました
普通に田島解析入門あたりを読んでその演習問題解いてた方がよほど多くを学べますよ。 多く学びたいということならそっちの方を強くお勧めします。
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No.80700 - 2022/02/02(Wed) 16:06:48 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / IT | | | 久しぶりに「田島解析入門」を見ましたが、分かり易く丁寧で厳密性も保っており、読みやすいと思います。
(他にもやることがあるでしょうけど、時間がたっぷりあるなら) 数3の解析分野(極限・微分・積分)をしっかりやるならお勧めです。
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No.80701 - 2022/02/02(Wed) 16:19:22 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / 編入受験生 | | | 高校数学の範囲では、 nが→∞に近づくとき、a_nがある有限な一つの値αに近づいていくならば、n→∞のときのa_nの極限はαに収束するという. そもそも、収束のところで、ただ一つの値に定まることの証明とかそんな議論は高校数学の範囲(教科書)では一ミリもでてきませんが。 大学数学のような厳密さを高校数学に求めることがそもそもナンセンスだし、わざわざ収束値は一つしかないなんてことを証明する必要はない。大学での定義と高校での定義は違うなんて例はいくらでもあります。そもそも、高校ではデルタイプシロン論法など使わないように。 そこを考慮すべきだと思います。
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No.80702 - 2022/02/02(Wed) 16:28:24 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / 編入受験生 | | | No.80703 - 2022/02/02(Wed) 16:29:59 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / 編入受験生 | | | 高校数学の問題を解く・理解するために、大学数学の書籍を勧めるということが如何に愚かであるか、知ったほうがいいよ。 何のために問題を解けるようになりたいのかということをちゃんと理解するべき。大学数学理解できるから、高校数学もわかるようになるなどと思うのは、甘い考え方だと思う。 大学数学の厳密な極限を理解して、高校数学をやればきっとその不厳密さに混乱するだろうから。
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No.80704 - 2022/02/02(Wed) 16:34:24 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / 桜蔭学園中等部2年 K・A 校訓: 勤勉 ・温雅 ・聡明であれ責任を重んじ、礼儀を厚くし、よき社会人であれ | | | まだまだ数学初心者だけど
この問題の解き方の良し悪しくらいは分かる
私は先細りする考え方は嫌い
今回は本当に質問して良かった
回答者様
ありがとうございました
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No.80707 - 2022/02/02(Wed) 17:34:52 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / キャルちゃんprpr | | | > 高校数学の問題を解く・理解するために、大学数学の書籍を勧めるということが如何に愚かであるか、知ったほうがいいよ。 > 何のために問題を解けるようになりたいのかということをちゃんと理解するべき。大学数学理解できるから、高校数学もわかるようになるなどと思うのは、甘い考え方だと思う。 > 大学数学の厳密な極限を理解して、高校数学をやればきっとその不厳密さに混乱するだろうから。
田島解析入門は高度な数学専門書というわけでもなく初学者でも分かりやすく書かれていて、仮に中高生が読んだとしても何故か高校数学が分からなくなるような代物じゃないんだけどなあ。愚かなんだなぁへー^^; 質問者さんが大学入試を突破したいだけってなら、別に気にせず入試問題集とかで練習してもらって。
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No.80724 - 2022/02/03(Thu) 01:16:26 |
| ☆ Re: 数学?V 極限 / ast | | | そもそも質問者(kitano)はほぼ確実に中高生じゃないしなあ
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No.80909 - 2022/02/14(Mon) 09:50:29 |
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