次の数列 $\{a_n\}$ の極限を求める問題です。 (1) $a_n = \sqrt{n+1} - \sqrt{n}$

解析学数列極限有理化
2025/7/30

1. 問題の内容

次の数列 {an}\{a_n\} の極限を求める問題です。
(1) an=n+1na_n = \sqrt{n+1} - \sqrt{n}

2. 解き方の手順

(1) an=n+1na_n = \sqrt{n+1} - \sqrt{n} の極限を求める。
まず、ana_n を有理化します。
an=n+1n=(n+1n)(n+1+n)n+1+n=(n+1)nn+1+n=1n+1+na_n = \sqrt{n+1} - \sqrt{n} = \frac{(\sqrt{n+1} - \sqrt{n})(\sqrt{n+1} + \sqrt{n})}{\sqrt{n+1} + \sqrt{n}} = \frac{(n+1) - n}{\sqrt{n+1} + \sqrt{n}} = \frac{1}{\sqrt{n+1} + \sqrt{n}}
次に、極限を計算します。
limnan=limn1n+1+n\lim_{n \to \infty} a_n = \lim_{n \to \infty} \frac{1}{\sqrt{n+1} + \sqrt{n}}
nn \to \infty のとき、n+1\sqrt{n+1} \to \infty かつ n\sqrt{n} \to \infty なので、n+1+n\sqrt{n+1} + \sqrt{n} \to \infty となります。
したがって、limn1n+1+n=0\lim_{n \to \infty} \frac{1}{\sqrt{n+1} + \sqrt{n}} = 0

3. 最終的な答え

(1) の答えは 0 です。

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