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高校数学|数列の極限 四則演算解説 (初歩からの数学第13回)#放送大学講義

数学の学習で新たな概念が出てくると、四則演算が成り立つかどうかは重要なイシューになる。

 

ーーーー講義録始めーーーー

 

極限の四則演算

数列 ana_n と bnb_n がそれぞれ

limnan=α,limnbn=β

に収束するとき、次が成り立ちます(ただし商の場合は β0\beta\neq0)。

演算 極限の法則 条件
limn(an+bn)=α+β\displaystyle\lim_{n\to\infty}(a_n+b_n)=\alpha+\beta なし
limn(anbn)=αβ\displaystyle\lim_{n\to\infty}(a_n-b_n)=\alpha-\beta なし
limn(anbn)=αβ\displaystyle\lim_{n\to\infty}(a_n b_n)=\alpha\beta なし
limnanbn=αβ\displaystyle\lim_{n\to\infty}\frac{a_n}{b_n}=\frac\alpha\beta β0\beta\neq0

例1:積の極限

limnn1n=limn1=1.

「発散する数列 nn」と「収束する数列 1/n1/n」の積は 1 に収束します。


例2:和と商の極限

数列 極限値
limnn12n1\displaystyle\lim_{n\to\infty}\frac{n-1}{2n-1} 12\tfrac12
limnn+1n+2\displaystyle\lim_{n\to\infty}\frac{n+1}{n+2} 1