与えられた3つの数列の極限を求める問題です。 (1) $n^2 - n$ (2) $\frac{n+1}{3n^2-2}$ (3) $\frac{5n^2}{-2n^2+1}$

解析学数列極限発散収束
2025/5/11

1. 問題の内容

与えられた3つの数列の極限を求める問題です。
(1) n2nn^2 - n
(2) n+13n22\frac{n+1}{3n^2-2}
(3) 5n22n2+1\frac{5n^2}{-2n^2+1}

2. 解き方の手順

(1) n2nn^2 - n の極限を求めます。
n2n=n2(11n)n^2 - n = n^2(1-\frac{1}{n})と変形できます。
nn \to \inftyのとき、1n0\frac{1}{n} \to 0 なので、11n11-\frac{1}{n} \to 1です。
n2n^2nn \to \inftyのとき、\inftyに発散するので、n2(11n)n^2(1-\frac{1}{n}) \to \inftyとなります。
(2) n+13n22\frac{n+1}{3n^2-2} の極限を求めます。
分子と分母をn2n^2で割ります。
n+13n22=nn2+1n23n2n22n2=1n+1n232n2\frac{n+1}{3n^2-2} = \frac{\frac{n}{n^2}+\frac{1}{n^2}}{\frac{3n^2}{n^2}-\frac{2}{n^2}} = \frac{\frac{1}{n}+\frac{1}{n^2}}{3-\frac{2}{n^2}}
nn \to \inftyのとき、1n0\frac{1}{n} \to 01n20\frac{1}{n^2} \to 0なので、
1n+1n232n20+030=03=0\frac{\frac{1}{n}+\frac{1}{n^2}}{3-\frac{2}{n^2}} \to \frac{0+0}{3-0} = \frac{0}{3} = 0
(3) 5n22n2+1\frac{5n^2}{-2n^2+1} の極限を求めます。
分子と分母をn2n^2で割ります。
5n22n2+1=5n2n22n2n2+1n2=52+1n2\frac{5n^2}{-2n^2+1} = \frac{\frac{5n^2}{n^2}}{\frac{-2n^2}{n^2}+\frac{1}{n^2}} = \frac{5}{-2+\frac{1}{n^2}}
nn \to \inftyのとき、1n20\frac{1}{n^2} \to 0なので、
52+1n252+0=52\frac{5}{-2+\frac{1}{n^2}} \to \frac{5}{-2+0} = -\frac{5}{2}

3. 最終的な答え

(1) \infty
(2) 00
(3) 52-\frac{5}{2}

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