$n>3$のとき、数列$\frac{1^{n-1}+3^{n+1}}{1^n+3^n}$の極限を求める問題です。

解析学数列極限関数の極限
2025/5/20

1. 問題の内容

n>3n>3のとき、数列1n1+3n+11n+3n\frac{1^{n-1}+3^{n+1}}{1^n+3^n}の極限を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた式を整理します。
1n1+3n+11n+3n=1+3n+11+3n\frac{1^{n-1}+3^{n+1}}{1^n+3^n} = \frac{1+3^{n+1}}{1+3^n}
次に、分母と分子を3n3^nで割ります。
1+3n+11+3n=13n+3n+13n13n+3n3n=13n+313n+1\frac{1+3^{n+1}}{1+3^n} = \frac{\frac{1}{3^n}+\frac{3^{n+1}}{3^n}}{\frac{1}{3^n}+\frac{3^n}{3^n}} = \frac{\frac{1}{3^n}+3}{\frac{1}{3^n}+1}
nn \to \inftyのとき、13n0\frac{1}{3^n} \to 0なので、
limn13n+313n+1=0+30+1=31=3\lim_{n\to\infty} \frac{\frac{1}{3^n}+3}{\frac{1}{3^n}+1} = \frac{0+3}{0+1} = \frac{3}{1} = 3

3. 最終的な答え

3

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