解決済み
Arsenic

なんか発見した式なんですけど、

lim⁡n→∞∏k=0nnCkn2=e\lim_{n\to\infty}\sqrt[n^2]{\prod_{k=0}^{n} {}_n\mathrm{C}_k}=\sqrt e

eeは自然対数の底

nCk{}_n\mathrm{C}_kは二項係数

この式を証明できる方はいらっしゃいますか?

補足

一応自分自身で証明しています

機会があったら書きます

回答 1件

ベストアンサー

Francium

こんなんでいい感じですか?

lim⁡n→∞∏k=0nnCkn2\lim_{n \to \infty} \sqrt[n^2]{\prod_{k=0}^n {}_n\mathrm{C}_k}

=lim⁡n→∞((n!)n+1(∏k=0n1k!)2)1n2=\lim_{n \to \infty} \left( \left(n!\right)^{n+1} \left(\prod_{k=0}^n \dfrac{1}{k!}\right)^2\right)^{\frac{1}{n^2}}

=lim⁡n→∞((n!)n+1∏k=0n∏j=1k1j2)=\lim_{n \to \infty} \left( \left(n!\right)^{n+1} \prod_{k=0}^{n} \prod_{j=1}^{k} \dfrac{1}{j^2}\right)

=lim⁡n→∞(∏j=1njn+1⋅∏j=1n1(j2)n+1−j)1n2=\lim_{n \to \infty} \left(\prod_{j=1}^{n} j^{n+1} \cdot \prod_{j=1}^{n} \dfrac{1}{\left(j^2\right)^{n+1-j}} \right)^{\frac{1}{n^2}}

=lim⁡n→∞(∏j=1nj2j−n−1)1n2=\lim_{n \to \infty} \left(\prod_{j=1}^{n} j^{2j-n-1}\right)^{\frac{1}{n^2}}

=lim⁡n→∞exp⁡(1n2∑j=1n(2j−n−1)log⁡j)=\lim_{n \to \infty} \exp{\left(\dfrac{1}{n^2} \sum_{j=1}^{n}\left(2j-n-1\right)\log j\right)}

ここで、(∑j=1n(2j−n−1)=0)\left(\sum_{j=1}^{n}\left(2j-n-1\right)=0\right)より、

=lim⁡n→∞exp⁡(1n2∑j=1n(2j−n−1)(log⁡j−log⁡n))=\lim_{n \to \infty} \exp {\left(\dfrac{1}{n^2} \sum_{j=1}^{n}\left(2j-n-1\right)\left(\log j-\log n\right)\right)}

=lim⁡n→∞exp⁡(1n∑j=1n(2jn−1−1n)log⁡jn)=\lim_{n \to \infty} \exp {\left(\dfrac{1}{n} \sum_{j=1}^{n}\left(\dfrac{2j}{n}-1-\dfrac{1}{n}\right)\log \dfrac{j}{n}\right)}

=exp⁡∫01(2x−1)log⁡xdx=\exp \int_0^1 \left(2x-1\right)\log x dx

=e12=e^\frac{1}{2}

=e=\sqrt e

僕は二重積がえぐかったです。

  • Arsenic

    流石ですな

  • 区分求積法なのはわかったんですが、ΠΠの処理と二項係数に困ってしまったので、この回答はほんと流石です。東工大に似たような問題がありましたが、全然似てませんね(笑)

  • Francium

    @Enigmathematicさん

    ありがとうございます

    自分も$\Pi\$の処理に困りました(泣)

    でもなんとかなりました。

    ありがとうございます!

    補足

    自分もΠの処理に困りました(泣)の誤植です

    すみません、、、

  • manimani1

    sugoi...

    二項係数の処理が難しい;;

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