数列の極限を求める問題です。具体的には、以下の3つの数列の極限を求めます。 (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
2025/5/11

1. 問題の内容

数列の極限を求める問題です。具体的には、以下の3つの数列の極限を求めます。
(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
n2n=n2(11n)n^2 - n = n^2(1 - \frac{1}{n}) と変形します。
nn \to \infty のとき、1n0\frac{1}{n} \to 0 です。
したがって、11n11 - \frac{1}{n} \to 1 となります。
また、n2n^2 \to \infty であるため、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
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 0 および 1n20\frac{1}{n^2} \to 0 です。
したがって、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 となります。
(3) 5n22n2+1\frac{5n^2}{-2n^2 + 1} の極限
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 です。
したがって、52+1n252+0=52=52\frac{5}{-2 + \frac{1}{n^2}} \to \frac{5}{-2 + 0} = \frac{5}{-2} = -\frac{5}{2} となります。

3. 最終的な答え

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

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