無限級数 $\sum_{n=1}^{\infty} (\frac{1}{3})^{n-1}$ の値を求める問題です。

解析学無限級数等比級数級数の和
2025/7/27

1. 問題の内容

無限級数 n=1(13)n1\sum_{n=1}^{\infty} (\frac{1}{3})^{n-1} の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

この無限級数は、初項が a=(13)11=(13)0=1a = (\frac{1}{3})^{1-1} = (\frac{1}{3})^0 = 1 で、公比が r=13r = \frac{1}{3} の等比級数です。
等比級数の和の公式は、 r<1|r|<1 のとき、
S=a1rS = \frac{a}{1-r}
で与えられます。
この問題では、r=13=13<1|r| = |\frac{1}{3}| = \frac{1}{3} < 1 なので、公式が適用できます。
したがって、
S=1113=123=32S = \frac{1}{1-\frac{1}{3}} = \frac{1}{\frac{2}{3}} = \frac{3}{2}
となります。

3. 最終的な答え

32\frac{3}{2}

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