解決済み

極限値 limn1n(1e1n) \lim_{n \to \infty} \dfrac{1}{n(1-e^{-\frac{1}{n}})} を求めよ.


友達が作問しました.

教えて貰えると助かります.

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1n(1e1n)=1((1e1n)1n)\dfrac{1}{n(1-e^{-\frac{1}{n}})}=\dfrac{1}{\Bigg(\dfrac{(1-e^{-\frac{1}{n}})}{\frac{1}{n}}\Bigg)}

です。これをf(n)f(n)とします。ここで、

t=1nt=-\dfrac{1}{n}という置換を考えると、

f(n)=((1e1n)1n)1=((1et)t)1=((et1)t)1f(n)=\bigg( \frac{(1-e^{-\frac{1}{n}})}{\frac{1}{n}}\bigg)^{-1}\\=\bigg( \frac{(1-e^{t})}{-t}\bigg)^{-1}\\=\bigg( \frac{(e^{t}-1)}{t}\bigg)^{-1}

です。g(t):=(et1)tg(t):=\dfrac{(e^{t}-1)}{t}とすると、

f(n)=1g(t)f(n)=\dfrac{1}{g(t)}

となります。nn\to \inftyt0t\to -0なので、結局求めるべき極限は

limt01g(t)\lim_{t \to -0} \dfrac{1}{g(t)}

ということになります。

limt0g(t)=limt0(et1)t=1\lim_{t \to -0} g(t)=\lim_{t \to -0} \dfrac{(e^{t}-1)}{t}=1

は有名な極限(微分係数の定義とか使えばいい)なので、求める値IIは、

I=11=1I=\frac{1}{1}=1


質問者からのお礼コメント

質問者からのお礼コメント

微分係数の定義から極限を

求める解法をすっかり忘れてました。


解答ありがとうございました。

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