第 $n$ 項が与えられた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) $(\sqrt{5})^n$ (2) $(\frac{4}{5})^n$ (3) $(\frac{8}{3})^n$

解析学数列極限収束発散
2025/5/22

1. 問題の内容

nn 項が与えられた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) (5)n(\sqrt{5})^n
(2) (45)n(\frac{4}{5})^n
(3) (83)n(\frac{8}{3})^n

2. 解き方の手順

数列 {rn}\{r^n\} の極限は、rr の値によって以下のように異なります。
- r<1|r| < 1 のとき、limnrn=0\lim_{n \to \infty} r^n = 0
- r=1r = 1 のとき、limnrn=1\lim_{n \to \infty} r^n = 1
- r>1r > 1 のとき、limnrn=\lim_{n \to \infty} r^n = \infty
- r1r \leq -1 のとき、極限は存在しない(振動する)
(1) r=52.236>1r = \sqrt{5} \approx 2.236 > 1 なので、limn(5)n=\lim_{n \to \infty} (\sqrt{5})^n = \infty
(2) r=45=0.8<1r = \frac{4}{5} = 0.8 < 1 なので、limn(45)n=0\lim_{n \to \infty} (\frac{4}{5})^n = 0
(3) r=832.667>1r = \frac{8}{3} \approx 2.667 > 1 なので、limn(83)n=\lim_{n \to \infty} (\frac{8}{3})^n = \infty

3. 最終的な答え

(1) \infty
(2) 00
(3) \infty

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