$f_n(x)$ が以下のように定義されているとき、$f_0(x) = e^x - 1$ となる理由を説明する問題です。 $f_n(x) = e^x - \left(1 + \frac{x}{1!} + \frac{x^2}{2!} + \dots + \frac{x^n}{n!}\right)$

解析学指数関数級数関数の定義
2025/4/8

1. 問題の内容

fn(x)f_n(x) が以下のように定義されているとき、f0(x)=ex1f_0(x) = e^x - 1 となる理由を説明する問題です。
fn(x)=ex(1+x1!+x22!++xnn!)f_n(x) = e^x - \left(1 + \frac{x}{1!} + \frac{x^2}{2!} + \dots + \frac{x^n}{n!}\right)

2. 解き方の手順

fn(x)f_n(x) の定義式において、n=0n = 0 を代入します。
f0(x)=ex(1+x1!+x22!++x00!)f_0(x) = e^x - \left(1 + \frac{x}{1!} + \frac{x^2}{2!} + \dots + \frac{x^0}{0!}\right)
f0(x)=exx00!f_0(x) = e^x - \frac{x^0}{0!} までの項のみが残ります。
0!=10! = 1 であり、x0=1x^0 = 1 なので、
f0(x)=ex1f_0(x) = e^x - 1

3. 最終的な答え

f0(x)=ex1f_0(x) = e^x - 1 となる理由は、n=0n = 0fn(x)f_n(x) の定義式に代入したときに、x00!=11=1\frac{x^0}{0!} = \frac{1}{1} = 1 となり、f0(x)=ex1f_0(x) = e^x - 1 が得られるからです。