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優関数を用いた広義積分の収束発散判定 / なにゃら
問.∫(-∞→∞)dx/√(x^4+1)の広義積分の収束,発散を調べよ

(解答)1/√(x^4+1)≦1/x^2 (x≦-1,1≦x)であり
   ∫(-∞→-1)dx/x^2=1,∫(1→∞)dx/x^2=1となる
   1/√(x^4+1)は[∞,-1),[-1,1],[1,∞)で連続なので
   無限広義積分∫(-∞→∞)dx/√(x^4+1)は収束する.

この回答の1行目の(x≦-1,1≦x)はどうしてこのようなxの範囲なのですか?
xがどんな値をとろうとその不等式は成り立ちますのに...

No.37754 - 2016/07/01(Fri) 20:59:58

Re: 優関数を用いた広義積分の収束発散判定 / X
単に取りやすい値だからです。

x≠0であれば
1/√(x^4+1)≦1/x^2
は成立しますので、後は積分範囲を
x≦a,a≦x≦b,b≦x
と分けて
a≦x≦b
にのみx=0が含まれるようにa,bを適当に選べば
この命題の証明はできます。

No.37759 - 2016/07/01(Fri) 21:57:03

Re: 優関数を用いた広義積分の収束発散判定 / なにゃら
なるほど!そういうことでしたか
ありがとうございます

No.37764 - 2016/07/02(Sat) 00:05:12
読点(、)とコ(カ)ンマ(,)の違い / 前進
小数点や座標はどちらでしょうか?集合もです。
例えばx(2?5)とかです。宜しくお願い致します

No.37751 - 2016/07/01(Fri) 19:17:38

Re: 読点(、)とコ(カ)ンマ(,)の違い / ヨッシー
英語系のタイプには読点はなくコンマだけなので、コンマと思っておいて問題はないと思います。
一方、読点にしたから(あるいはコンマにしたから)不正解にされた、という話は聞きません。
気にするほどのことはないと思います。

No.37811 - 2016/07/04(Mon) 10:06:02
2次関数 / 石
x^2+2ax+2a^2+a+k の関数について
aが0以上の時、この関数が常に正になるようなkの範囲を求めよ

お願いします。

No.37750 - 2016/07/01(Fri) 18:25:28

Re: 2次関数 / なにゃら
グラフを想像すればよくわかると思いますが,この2次関数は下に凸ですよね.なぜならx^2の係数が正だからです.
この関数が常に正ということは,この関数とx軸が交点を持たないことです.
つまりx^2+2ax+2a^2+a+k=0の判別式DがD<0となることが条件です.

No.37753 - 2016/07/01(Fri) 20:47:53

Re: 2次関数 / 石
そうすると
k>1/4で合っていますか?

No.37757 - 2016/07/01(Fri) 21:19:46

Re: 2次関数 / なにゃら
僕はk>a^2-aとなりましたが…
No.37765 - 2016/07/02(Sat) 00:07:04

Re: 2次関数 / 石
D=-a^2-a-k<0
a^2+a+k>0
(a-1/2)^2-1/4+k>0
常にこの不等式が成り立つためには、-1/4+k>0となれば良い。
よって、k>1/4
何か違うところがあれば教えてください。

No.37766 - 2016/07/02(Sat) 07:16:29

Re: 2次関数 / 石
訂正版
> D=-a^2-a-k<0
> a^2+a+k>0
> (a+1/2)^2-1/4+k>0
> 常にこの不等式が成り立つためには、-1/4+k>0となれば良い。
> よって、k>1/4
> 何か違うところがあれば教えてください。

No.37767 - 2016/07/02(Sat) 07:31:56

Re: 2次関数 / IT
aは0以上なので(a+1/2)^2≧(1/2)^2 です。

それと

「aが0以上のときこの関数が常に正になるような,kの範囲を求めよ」
をkの範囲をaで表すのか、

「0以上の任意のaについて、この関数が常に正になるようなkの範囲を求めよ」と読むのか。 
問題の解釈の違いによっても解答が違ってきます。

No.37768 - 2016/07/02(Sat) 08:44:34

Re: 2次関数 / 石
わかりました。
みなさん御丁寧に教えてくださり、ありがとうございました。

No.37769 - 2016/07/02(Sat) 13:18:43

Re: 2次関数 / 石
(a+1/2)^2≧1/4⇦どいう意味ですか?
何回もすみません。

No.37770 - 2016/07/02(Sat) 13:28:23

Re: 2次関数 / IT
> (a+1/2)^2≧1/4⇦どいう意味ですか?
書いてあるとおりの意味ですが?

再掲します。 
 aは0以上なので(a+1/2)^2≧1/4 です。

No.37771 - 2016/07/02(Sat) 14:22:52

Re: 2次関数 / 石
僕の言いたい事は、それを示して、どう答えに関係するのか、
という事です。

No.37772 - 2016/07/02(Sat) 15:06:49

Re: 2次関数 / IT
石さんの No.37767 投稿
訂正版
> a^2+a+k>0
> (a+1/2)^2-1/4+k>0
> 常にこの不等式が成り立つためには、-1/4+k>0となれば良い。


のまちがいを示したかったのですが、説明不足だったでしょうか? それとも私が勘違いしているか?

No.37773 - 2016/07/02(Sat) 17:47:29

Re: 2次関数 / 石
なにゃらさんのを見てください。
x^2+2ax+2a^2+a+k より、この式は常に正である事が条件なので、
判別式Dより、D/4=a^2-(2a^2+a+k)<0
=a^2-2a^2-a-k<0
=-a^2-a-k<0
=a^2+a+k>0
となり a^2+a+kを平方完成して、kの範囲を導きました。

No.37774 - 2016/07/02(Sat) 18:11:16

Re: 2次関数 / IT
石さんの No.37767 投稿
訂正版の
> (a+1/2)^2-1/4+k>0
ここまでは、正しいと思います

> 常にこの不等式が成り立つためには、-1/4+k>0となれば良い。
ここは、論理的には正しいですが、この問題の答案とすると的外れだと思います。
なぜなら「aが0以上の時、」と問題文にあるので,(a+1/2)^2-1/4 ≧0ですからk>0となれば良い。

ところで正解は?(ないのでしょうか?)

No.37775 - 2016/07/02(Sat) 18:23:02

Re: 2次関数 / 石
テストの問題だったので、正しい答えは知りません。
おそらく、aが0以上の任意の数だったと思います。
長々とすみませんでした。

No.37776 - 2016/07/02(Sat) 20:06:50
数2です / 遠野
?@(X-1)²+(y+2)²=9(c)とm:y=2x+kが異なる2点で交わる時のkの値の範囲を求めよ
?Amがcによって切り取られる線分の長さが4になる時の定数kの値を求めよ。

分かりません。宜しくお願いします。

No.37741 - 2016/06/30(Thu) 22:25:45

Re: 数2です / ヨッシー
(x-1)^2+(y+2)^2=9 は、(1,-2)中心、半径3の円なので、
点(1,-2) から直線 2x−y+k=0 までの距離が3未満であれば、
条件を満たします。
距離の公式より
 |2・1−(-2)+k|/√(2^2+1^2)<3
 |4+k|<3√5
 −3√5<4+k<3√5
よって、
 −4−3√5<k<−4+3√5

同じく、距離が√(3^2−2^2)=√5 になれば、弦の長さは4になるので、
 |4+k|/√5=√5
よって、
 k=−9,1

No.37748 - 2016/07/01(Fri) 11:35:02
(No Subject) / みす
x=4/(k^2+1),y=4k/(x^2+1)(-1<k<2)を満たすPの軌跡を求めたいのですが、軌跡の方程式はx、yを二乗して足したものを整理すると(x-2)^2+y^2=1
x,yはそれぞれ微分してグラフを書いて
4/5<x≦4,-2<y≦2というところまでは分かるのですが、
第一象限と第4象限にグラフがまたがってしまっているため、
たとえば4/5<x<2の部分だと第一象限の部分だけなのか、第四象限の部分だけなのか、それとも両方なのかわかりません。

ご教授ください、よろしくおねがいします

No.37740 - 2016/06/30(Thu) 22:20:23

Re: / IT
> x=4/(k^2+1),y=4k/(x^2+1)(-1<k<2)を満たすPの軌跡を求めたいのですが、軌跡の方程式は両辺二乗して足して整理すると(x-2)^2+y^2=1
> x,yは微分してグラフを書いて
> 4/5<k≦4,-2<y≦2というところまでは分かるのですが、


いろいろ、入力ミスがあるのではないかと思います。
確認して訂正されると良いと思います。

No.37743 - 2016/06/30(Thu) 23:08:34

Re: / みす
訂正しました、もうしわけありません。
「x,yはそれぞれ微分してグラフを書いて」というのは「x、yをそれぞれkで微分して」ということです。

No.37744 - 2016/06/30(Thu) 23:39:24

Re: / IT
> y=4k/(x^2+1)
まちがいでは?

>(x-2)^2+y^2=1
まちがいでは?

No.37745 - 2016/07/01(Fri) 00:30:16

Re: / みす
y=4k/(k^2+1)、(x-2)^2+y^2=4でした再度お願いします
No.37746 - 2016/07/01(Fri) 00:49:04

Re: / IT
k=-1,0,1,2 のときP(x,y)がどうなるか調べると概ね分るのでは。
No.37752 - 2016/07/01(Fri) 19:31:46

Re: / みす
ありがとうございます。なるほどその手もありましたね。
一応記述式の大学入試問題なので、答案として教えていただけないでしょうか

No.37761 - 2016/07/01(Fri) 22:08:59

Re: / IT
P(x,y)は円:(x-2)^2+y^2=4 上にある。この円をCとする。

x=4/(k^2+1)はk<0で増加、k>0で減少. (x>0)
y=4k/(k^2+1)は-1<k<1で増加、k>1で減少.


kが-1から0まで連続的に変化するとき、
 xは増加し、yは増加しP(x,y)は円C上を(2,-2)から(4,0)まで反時計回りに連続的に移動する。

kが0から1まで連続的に変化するとき
 xは減少し、yは増加しP(x,y)は円C上を(4,0)から(2,2)まで反時計回りに連続的に移動する。

kが1から2まで連続的に変化するとき
 xは減少し、yは減少しP(x,y)は円C上を(2,2)から(4/5,8/5)まで反時計回りに連続的に移動する。

よって、P(x,y)の軌跡は、円Cの(2,-2)から(4/5,8/5)までの反時計回りの弧、ただし(2,-2),(4/5,8/5)は除く

# yの増減は調べず、k=1を飛ばして、2つの区間に分けても解答できますが、3つの区間に分けた方が分り易いと思い、上記のようにしました。

No.37763 - 2016/07/01(Fri) 22:56:46
数?U / (。-∀-)
問3(2)で(?U)x^2+2ax+a=0がx=1を解にもつ とありますがなぜこのようになるのかわかりません。
No.37737 - 2016/06/30(Thu) 21:13:07

Re: 数?U / X
問題の三次方程式((A)とします)は
aの値に無関係にx=1を解に持ちますので
x^2+2ax+a=0 (B)
がx=1を解として持てば
(A)はx=1を重解として持つことになります。
後は(B)がx≠1なる解をさらに持てば、(A)は
2個の解をもつことになります。

No.37738 - 2016/06/30(Thu) 22:01:52

Re: 数?U / (。-∀-)
詳しい説明ありがとうございます(`・ω・)ゞ
No.37742 - 2016/06/30(Thu) 22:49:10
(No Subject) / as
画像のような問題があったら、解き方はこうなりますか?
No.37736 - 2016/06/30(Thu) 20:13:35

Re: / X
違います。
y'=[{-sin(1+e^(4x))}/cos(1+e^(4x))](1+e^(4x))'
=…
となります。

No.37739 - 2016/06/30(Thu) 22:04:13
軌跡と領域 / みわ
こんばんは。
188番がわからないので教えてください。

No.37734 - 2016/06/30(Thu) 19:53:49

Re: 軌跡と領域 / みわ
すみません。写真が逆でした。
No.37735 - 2016/06/30(Thu) 19:54:24

Re: 軌跡と領域 / ヨッシー
要するに点Pは、点(0,2) までの距離と、x軸までの距離の差が1(前者のほうが長い)である点であるということです。
x軸までの距離はb(>0)であるので、
 √{a^2+(b-2)^2}=b+1
両辺2乗して、
 a^2+b^2−4b+4=b^2+2b+1
 6b=a^2+3
 b=a^2/6+1/2
より、放物線 y=x^2/6+1/2 ・・・(i) が必要条件。
逆に、この放物線上の任意の点 (a, a^2/6+1/2) は、
 √{a^2+(a^2/6−3/2)^2}=√(a^4/36+a^2/2+9/4)
  =a^2/6+3/2
より、(i) を満たします。

No.37749 - 2016/07/01(Fri) 11:49:40
(No Subject) / じゃんけん
A B C D の4人がじゃんけんをしてあいこになる
確率を求めよ。
という問題なのですが、わかりません。

No.37731 - 2016/06/30(Thu) 12:37:25

Re: / ヨッシー
全ての手の出し方は 3^4=81(通り)

解法1
勝負が付く場合
 1人と3人に分かれる場合
  人の分け方が 4C1=4(通り)
  手の出し方が 3P2=6(通り)
  合計 4×6=24(通り)
 2人と2人に分かれる場合
  人の分け方が 4C2÷2!=3(通り)
  手の出し方が 3P2=6(通り)
  合計 3×6=18(通り)
よって、あいこになるのは 81−24−18=39(通り)
確率は 39/81=13/27

解法2
4人同じ手を出してあいこになる場合
 3通り
3種類の手が出てあいこになる場合
 2人と1人と1人に分ける方法が 4C2=6(通り)
 手の出し方が 3P2=6(通り)
 合計 6×6=36(通り)
よって、あいこになるのは 3+36=39(通り)
確率は 39/81=13/27

No.37733 - 2016/06/30(Thu) 13:40:59
タンジェントの問題 / uchi
y=tan(2θーπ/4) 0≦θ≦π/4

の最大値と最小値はどうなりますか?

自分でグラフを書いたら答えがあいません。

よろしくお願いします

No.37729 - 2016/06/30(Thu) 00:32:24

Re: タンジェントの問題 / らすかる
0≦θ≦π/4
辺々2倍して
0≦2θ≦π/2
辺々からπ/4を引いて
-π/4≦2θ-π/4≦π/4
「-π/4≦2θ-π/4≦π/4のときのtan(2θ-π/4)の最大値・最小値」
は、x=2θ-π/4とおけば
「-π/4≦x≦π/4のときのtan(x)の最大値・最小値」
ということですから、最大値が1、最小値が-1となりますね。

No.37730 - 2016/06/30(Thu) 02:56:20
(No Subject) / piza
x≧0で
sinx≦x/1!
sinx≧x-x^3/3!
sinx≦x-x^3/6+x^5/5!
・・・
xが実数で
cosx≧1−x^2/2!
cosx≦1−x^2/2!+x^3/3!
・・・

という風に不等号の向きは項数が一つ増えるごとに逆向きになる、というのは規則性として正しいでしょうか?
また、そうなる(項が増えるたびに不等号の向きが逆になる理由はありますか?

よろしくお願いします

No.37725 - 2016/06/28(Tue) 21:54:16

Re: / IT
正しいです。 厳密には数学的帰納法によりますが

たとえば、cosx≦1-x^2/2!+x^4/4! …(1)が示せたとすると
x≧0で、 sinx≦x-x^3/3!+x^5/5! が示せます。

 f(x)=sinx-(x-x^3/3!+x^5/5!) とおくと
 f'(x)=cosx-(1-x^2/2!+x^4/4!)
 (1)より f'(x)≦0,よってf(x) は単調減少であり、
 f(0)=0 なので
 x≧0で f(x)≦0すなわちsinx≦x-x^3/3!+x^5/5!

No.37728 - 2016/06/29(Wed) 00:07:30
(No Subject) / as
画像の問題を微分すると、答えと解き方はどうなりますか?面倒だとは思いますがお願いします。
No.37722 - 2016/06/28(Tue) 21:24:26

Re: / X
y'=3[{sin{log(cos{1+e^(4x)})}}^2]cos{log(cos{1+e^(4x)})}
・{1/cos{1+e^(4x)}}・4e^(4x)
=12[{sin{log(cos{1+e^(4x)})}}^2]cos{log(cos{1+e^(4x)})}{e^(4x)}/cos{1+e^(4x)}
となります。

No.37723 - 2016/06/28(Tue) 21:46:35
数?Uの質問です / (●´ω`●)
(2)4乗根√6×12がどのように計算したら√64乗根√2になるのでしょうか・
(3)√6×4乗根√9をどのように計算したら√6×√3になるのか教えていただきたいです。よろしくお願いいたします。

No.37720 - 2016/06/28(Tue) 20:40:27

Re: 数?Uの質問です / (●´ω`●)
(3)です
No.37721 - 2016/06/28(Tue) 20:41:22

Re: 数?Uの質問です / X
(2)
[4]√(6・6)=(6^2)^(1/4)=6^{2・(1/4)}=6^(1/2)
=√6

(3)についても考え方は同じです。

No.37724 - 2016/06/28(Tue) 21:49:41

Re: 数?Uの質問です / (●´ω`●)
ありがとうございます。納得致しました。
No.37726 - 2016/06/28(Tue) 22:15:03
ベクトル / くぷと
なんとも...
No.37717 - 2016/06/27(Mon) 21:41:55
複素数平面 / !(高3)
△ABCの頂点を表す複素数α、β、γが次の3条件を満たしている
(a)△ABCは辺の長さ√3の正三角形である。
(b)α+β+γ=3
(c)αβγは絶対値1,虚数部分は正である

(1)z=α-1とおいて、βとγをzを用いて表せ
(2)α、β、γの偏角を求めよ。ただし0≦argα≦argβ≦argγ<2π

答えは(1)β=1+(−1/2+√3/2i)z β=1+(-1/2-√3/2i)z
(2)orgα=π/9 orgβ=4/9π orgγ=16/9π
なのですが、そこに至るまでの考え方がさっぱりわからなくて困っています
助言いただけるとありがたいです

No.37715 - 2016/06/27(Mon) 19:16:35

Re: 複素数平面 / !(高3)
あっすみません
(1)の答えがβが2つになっちゃってますが、β=… とγ=…です

No.37716 - 2016/06/27(Mon) 19:26:59

Re: 複素数平面 / 黄桃
多くの図を描きながら説明しないと分かりにくいので、誰も答えないのでしょう。
分かりにくい説明かもしれませんが、一応述べておきます。

複素数平面での回転は複素数を掛けることで表せる、ということが基本です。
△ABCの中心(重心でも外心でも内心でも一致)をOとすれば、
OAを120度回転したものがOB
OBを120度回転したものがOC
(あるいは、OAを-120度回転したもの(OAを240度回転したもの)がOC)
であり、120度回転することは
cos(120度)+i*sin(120度)=cos(2π/3)+i*sin(2π/3) =(-1/2)+(√3/2)i (=ωとおきます)
を掛けることに対応します。

△ABC の中心は重心と一致し (α+β+γ)/3=1 ですから、
z=α-1 とおく、ということは、(1が0に移るわけですから)
△ABCの中心が原点となるように平行移動した座標系で考える、
ということです。
この座標系では、上で述べたようにAに対応する複素数z にωをかけることで
Bに対応する複素数が得られ、ω^2=1/ω=ω~(ωの共役複素数)=(-1/2)-(√3/2)i をかけることで
Cに対応する複素数が得られます。

△ABC の中心が0(原点)となった座標系で x という複素数に対応する点は、
元の座標系(△ABCの中心が1の座標系)では x+1 になりますから、(1)の答を得ます。

ここまでで使ったのは(b)だけでした。

(2)では残りの(a),(c)について考えましょう。
(a)はAB=√3 ということは図をかけばわかるように、OA=1 ということです。
つまり、|z|=1 ということです。したがってα,β,γは複素数平面上で1を中心とする半径1の円周上にあります。
あとは(c)について考えます。
|αβγ|=1 ということは、α≠0 です。arg(α)=t とおけば、αは1を中心とする半径1の円周上にあり、
0≦argα≦argβ≦argγ<2π より、0≦arg(α)≦arg(1+cos(2π/3)+isin(2π/3))=π/3
です。すると、図をかけばわかるように、0,1, αで2等辺三角形となりますから
arg(z)=2t , z=cos(2t)+isin(2t)
となります。
一方(1)の結果よりαβγをzで表すと
αβγ=(z+1)(ωz+1)(ω^2z+1)
=(z+1)(ω^3z^2+(ω+ω^2)z+1)
=(z+1)(z^2-z+1)
=z^3+1
となり、z=cos(2t)+isin(2t)より、これは
=1+cos(6t)+isin(6t)
となります。

|αβγ|=1 より、
1=(1+cos(6t))^2+sin^2(6t)
=2+2cos(6t)
すなわち、cos(6t)=-1/2 となります。αβγの虚数部分は正より、
sin(6t)>0 なので、6t=(2/3)π+2nπ (nは整数),
よって、t=(2/18)π+n(π/3)です。
さらに、0≦arg(α)≦π/3 だったから、
t=(2/18)π=π/9=arg(α)
だけです。

あとは、arg(z)=2π/9 がわかったので、arg(β-1)=2π/9+2π/3=8π/9, arg(γ-1)=2π/9+4π/3=14π/9
となり、0,1,βがなす2等辺三角形と0,1,γがなす2等辺三角形を考えれば、8π/9<πより
arg(β)=4π/9, 14π/9=2π-4π/9より、arg(γ)=-2π/9=16π/9 と出てきます。

No.37747 - 2016/07/01(Fri) 07:59:59

Re: 複素数平面 / !(高3)
図が必要なんでした 考え無しな質問でごめんなさい
丁寧に教えていただけたおかげで理解できました
説明が難しそうなのに答えてくださってありがとうございます

No.37814 - 2016/07/04(Mon) 12:53:55
確率 / おまる
いつもお世話になっております。
次の42の問題について、解答の記述で波線部の意味がわからないので教えて欲しいです。
よろしくお願いします。

No.37712 - 2016/06/27(Mon) 18:20:43

Re: 確率 / おまる
解答です
No.37713 - 2016/06/27(Mon) 18:21:14

Re: 確率 / X
まず一行目では左辺の式をPでくくっており
その次の行では、この式のPに破線部の二行
上の式を代入しています。
後は条件から
P[C]=1/6
P[A]+P[B]=1-P[C]=5/6
4C1=4
を代入して確率の値を計算しています。

No.37714 - 2016/06/27(Mon) 18:40:19

Re: 確率 / おまる
ご回答ありがとうございました。
大変助かりました。

No.37719 - 2016/06/28(Tue) 14:47:56
漸化式基本問題 / アラブ首長国連邦
数列{an}は
a[1]、a[2]、a[3]、・・・、a[n-1]、a[n]、a[n+1]・・・
と続くものとする。
a[1]=1、a[n+1]=2a[n]+n^2のとき、a[n]の一般項を求めよ。

答えを教えてください。解法は特性方程式を使わず
a[n+1]+g(n+1)=2{a[n]+g(n)}の形に変えて二次式g(n)を文字でおいて係数比較で求めました。

No.37710 - 2016/06/27(Mon) 17:39:50

Re: 漸化式基本問題 / IT
ここを参照してください。
http://www.wolframalpha.com/input/?i=a%5Bn%2B1%5D%3D2a%5Bn%5D%2Bn%5E2,a%5B1%5D%EF%BC%9D1

No.37711 - 2016/06/27(Mon) 18:11:43

Re: 漸化式基本問題 / アラブ首長国連邦
自己解決できました。
数列は検算が楽で良いですね。

No.37718 - 2016/06/27(Mon) 22:24:09
(No Subject) / 二次方程式
これは、係数にxがないのに、判別式が使えるのはどうしてですか?
No.37707 - 2016/06/27(Mon) 14:56:00

Re: / X
xの項があろうとなかろうと、二次方程式であれば
判別式は使えます。
xの項がない場合はxの係数が0であるとして扱います。

No.37708 - 2016/06/27(Mon) 15:39:20
(No Subject) / 二次方程式
これはなぜ、B<0になるのでしょうか?
No.37704 - 2016/06/27(Mon) 14:45:41

Re: / 二次方程式
こちらです。
No.37705 - 2016/06/27(Mon) 14:47:15

Re: / X
βは
べーた
を変換すれば出ますよ。

で、回答ですが
-3β=2a
より
β=-2a/3 (A)
これとa>0により
β<0
となります。

但し、(A)を
2β^2=2
に代入してaの方程式が導く方針を使えば
模範解答のようにわざわざβの符号を
判定する必要はありません。

No.37706 - 2016/06/27(Mon) 14:54:11
高3です / くぷと
(1)は分かったのですが、(2)がちんぷんかんぷんです。区分求積法っぽいことをしようとしたのですが、わかりませんでした。
No.37701 - 2016/06/26(Sun) 23:53:18

Re: 高3です / X
(1)
条件から
a[k]={n/(n+1)}a[k-1]
a[1]=n/(n+1)
∴a[k]={n/(n+1)}{n/(n+1)}^(k-1)
={n/(n+1)}^k

(2)
与式の形に惑わされますが、これには区分求積法を使いません。
(1)の結果から
(1/n)Σ[k=1〜n]a[k]^3=Σ[k=1〜n]{n/(n+1)}^(3k)
=(1/n)Σ[k=1〜n]{{n/(n+1)}^3}{{n/(n+1)}^3}^(k-1)
=(1/n){{n/(n+1)}^3}{1-{n/(n+1)}^(3n)}/{1-{n/(n+1)}^3}
(つまり、kは消えてしまいます。kに対してnは定数であることに注意。)
=(n^2){1-{n/(n+1)}^(3n)}/{(n+1)^3-n^3}
=(n^2){1-1/(1+1/n)^(3n)}/{(n+1)^2+(n+1)n+n^2}
={1-1/(1+1/n)^(3n)}/{(1+1/n)^2+(1+1/n)+1}
={1-{1/(1+1/n)^n}^3}/{(1+1/n)^2+2+1/n}
よって
lim[n→∞](1/n)Σ[k=1〜n]a[k]^3=(1/3)(1-1/e^3)
となります。

No.37702 - 2016/06/27(Mon) 01:27:36
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