解決済み

なんか発見した式なんですけど、

limnk=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

ベストアンサー

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こんなんでいい感じですか?

limnk=0nnCkn2\lim_{n \to \infty} \sqrt[n^2]{\prod_{k=0}^n {}_n\mathrm{C}_k}

=limn((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}}

=limn((n!)n+1k=0nj=1k1j2)=\lim_{n \to \infty} \left( \left(n!\right)^{n+1} \prod_{k=0}^{n} \prod_{j=1}^{k} \dfrac{1}{j^2}\right)

=limn(j=1njn+1j=1n1(j2)n+1j)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}}

=limn(j=1nj2jn1)1n2=\lim_{n \to \infty} \left(\prod_{j=1}^{n} j^{2j-n-1}\right)^{\frac{1}{n^2}}

=limnexp(1n2j=1n(2jn1)logj)=\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(2jn1)=0)\left(\sum_{j=1}^{n}\left(2j-n-1\right)=0\right)より、

=limnexp(1n2j=1n(2jn1)(logjlogn))=\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)}

=limnexp(1nj=1n(2jn11n)logjn)=\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)}

=exp01(2x1)logxdx=\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。

返信(4件)

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)

@Enigmathematicさん

ありがとうございます

自分も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、、、

sugoi...

二項係数の処理が難しい;;

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