$\lim_{n \to \infty} \frac{1}{n} \cos \frac{n\pi}{4}$ を計算する問題です。

解析学極限三角関数はさみうちの原理
2025/4/7

1. 問題の内容

limn1ncosnπ4\lim_{n \to \infty} \frac{1}{n} \cos \frac{n\pi}{4} を計算する問題です。

2. 解き方の手順

cos\cos 関数は有界な関数であり、1cosx1-1 \leq \cos x \leq 1 を満たします。
したがって、
1cosnπ41-1 \leq \cos \frac{n\pi}{4} \leq 1
が成り立ちます。
この不等式の各辺を nn で割ると、
1n1ncosnπ41n-\frac{1}{n} \leq \frac{1}{n} \cos \frac{n\pi}{4} \leq \frac{1}{n}
となります。
ここで、nn \to \infty のとき、limn1n=0\lim_{n \to \infty} \frac{1}{n} = 0 かつ limn1n=0\lim_{n \to \infty} -\frac{1}{n} = 0 です。
したがって、はさみうちの原理より、
limn1ncosnπ4=0\lim_{n \to \infty} \frac{1}{n} \cos \frac{n\pi}{4} = 0
となります。

3. 最終的な答え

0

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