オマケ問題の解答例(級数編)


 


問1 次のことを示せ。



【解答】


(1)


  


とおくと、


  


ゆえに、


  


となり、f'(x)は増加関数。


したがって、


  


となり、f(x)は増加関数。


よって、


  


ゆえに、x>0のとき、


  


 


(2) (1)より、x>0のとき、


  


また、


  


となるので、ハサミ打ちの定理より、


  


 


(3) とおくと、


  


n→∞のときx→∞になるので、


  


(解答終)


 


 


問2 次のことを示せ。


  


【解】


nを2以上の自然数とすると、n+1<n²となるので、


  


問1より、


  


だから、ハサミ打ち定理より、


  


(解答終)


 


 


定理


ならば、


  


 


 


 


問3 定理を使わずに、次のことを示せ。


  


【解答】


kを自然数とする。


閉区間[k−1,k]logxは増加関数なので、


  


したがって、


   


log1=0だから、


  


また、


  


となるので、


  


したがって、


    


(解答終)


 


もっとうまい方法があるかもしれないけれど、定理を使わなくても、この問題は解くことができる。