数列 $\{ \frac{a^n}{n!} \}$ (ただし、$a > 0$) の極限を求める問題です。

解析学数列極限比の判定法
2025/5/30

1. 問題の内容

数列 {ann!}\{ \frac{a^n}{n!} \} (ただし、a>0a > 0) の極限を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、数列の一般項を an=ann!a_n = \frac{a^n}{n!} とおきます。
数列の極限を求めるために、比 an+1an \frac{a_{n+1}}{a_n} を計算します。
an+1an=an+1(n+1)!ann!=an+1n!an(n+1)!=an+1ann!(n+1)!=an!(n+1)n!=an+1\frac{a_{n+1}}{a_n} = \frac{\frac{a^{n+1}}{(n+1)!}}{\frac{a^n}{n!}} = \frac{a^{n+1}n!}{a^n(n+1)!} = \frac{a^{n+1}}{a^n} \cdot \frac{n!}{(n+1)!} = a \cdot \frac{n!}{(n+1)n!} = \frac{a}{n+1}
次に、nn \to \infty のときの an+1an\frac{a_{n+1}}{a_n} の極限を計算します。
limnan+1an=limnan+1=0\lim_{n \to \infty} \frac{a_{n+1}}{a_n} = \lim_{n \to \infty} \frac{a}{n+1} = 0
limnan+1an=0<1\lim_{n \to \infty} \frac{a_{n+1}}{a_n} = 0 < 1 なので、比の判定法より、limnan=limnann!=0\lim_{n \to \infty} a_n = \lim_{n \to \infty} \frac{a^n}{n!} = 0 となります。

3. 最終的な答え

0

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