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第12回 問題演習3 [ネコ騙し数学]

第12回 問題演習3

 

ε‐δ論法(ε‐N論法)を使って解く、有名な問題をご紹介しますにゃ。

 

問題1

第12回 問題演習3_htm_f1c4095.gif

 

そのまま証明してもいいのだけれど、証明を簡単にするために、

第12回 問題演習3_htm_36a9caf.gif

としますにゃ。

すると、証明すべきことは

第12回 問題演習3_htm_m69462e33.gif

になるんだケロ。

第12回 問題演習3_htm_mbbc8882.gif

第12回 問題演習3_htm_m73572cd9.gif

といったことから、このことがわかると思うケロ。

で、第12回 問題演習3_htm_69d34302.gifだから、

任意の正の数εに対して、n > m 
第12回 問題演習3_htm_1c89111e.gif

だけろ。

第12回 問題演習3_htm_6fe14687.gifの最大値をAとすると、

第12回 問題演習3_htm_43c0a789.gif

で、第12回 問題演習3_htm_1fc7ec1.gif に関しては

第12回 問題演習3_htm_m24450442.gif

つまり、

第12回 問題演習3_htm_m7410154b.gif

で、を十分大きくとって

第12回 問題演習3_htm_m5404c24.gif

にすれば、

第12回 問題演習3_htm_m70a9b33f.gif

になるケロ。

よって、
第12回 問題演習3_htm_m69462e33.gif
になりますにゃ。

だから、
第12回 問題演習3_htm_f1c4095.gif

何か釈然としないものを感じるでしょう、

奥歯に何か物の挟まったような感じがするでしょうけれど、

これが証明なんだにゃ。

問題2

0 < r < 1 の実数とある自然数mがあって、n > m のすべてのnに対して

第12回 問題演習3_htm_mf8db4fa.gif

でるならば、

第12回 問題演習3_htm_mbd13901.gif

であることを示すケロ。

【解(?)】

第12回 問題演習3_htm_m64950f9.gif

となり、
0 < r < 1 
で、そして、第12回 問題演習3_htm_5689ad19.gifは定数なので、

第12回 問題演習3_htm_m693bd692.gif

となって、

第12回 問題演習3_htm_50fbc7c8.gif

 

 

問題3

第12回 問題演習3_htm_m62bb5a6a.gif

で、0 < p < 1 であるならば、

第12回 問題演習3_htm_70a89eff.gif
であることを証明するケロ。

【解】

第12回 問題演習3_htm_m62bb5a6a.gif

だから、0 < p < r < 1 の定数をとると、n > m のすべてのに対して

第12回 問題演習3_htm_m5ed47f1.gif

となる。

問題2と同じようにやると、

第12回 問題演習3_htm_6cee207.gif

となり、0 < r < 1 だから、

第12回 問題演習3_htm_18a88ca1.gif

となり、

第12回 問題演習3_htm_m701174a2.gif

このことより、

第12回 問題演習3_htm_70a89eff.gif


問題1と問題3の結果は、色々なところで使われますので、憶えておいて損はない!!


タグ:極限 数列
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