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tricolor
2006/09/17 11:19
追加で出された質問に関してですが、これはかなり難易度の高い問題です。
y=x^xとしてx→0のときを考えるなら簡単でy→1に収束します。ちょっとした参考書を見れば載っています。
しかし、考えなければならないのは
x→0で f→0、g→0なる関数を用意して
y=g^fでのx→0の極限を考えなければなりません。
まず両辺の対数をとり、log(y)を主役にします。すると
log(y)=f*log(g)となります。さらにこれを
log(y)=log(g)/(1/f)とみて、x→0においてロピタルの定理を使うと。
log(y)→-(f/g)*(g'/f')*fとなります。
結局この極限を求める問題に帰着します。ここでf/gが0以外の定数に収束するならg'/f'はその逆数に収束する(ロピタルの定理より)ので最後のf→0がきいてlog(y)→0となりyが1に収束することがわかります。
しかし、f/gが発散もしくは0に収束するときがややこしいのです。(f/g)*(g'/f')が元の条件下で常に定数に収束すると言う証明が必要となります。ここがこの問題の難易度が高いと言ったところです。ここだけはロピタルで一発で求めると言うことはできません。感覚的には成り立ち、常にy→1となりそうなのですが。
ちゃんとした証明を与えようとするなら、大学で数学をきっちり学ぶ必要があるかと思われます。
残念ながらここまでの話で精一杯です。詳しい方のお話があればうれしいのですが
y=x^xとしてx→0のときを考えるなら簡単でy→1に収束します。ちょっとした参考書を見れば載っています。
しかし、考えなければならないのは
x→0で f→0、g→0なる関数を用意して
y=g^fでのx→0の極限を考えなければなりません。
まず両辺の対数をとり、log(y)を主役にします。すると
log(y)=f*log(g)となります。さらにこれを
log(y)=log(g)/(1/f)とみて、x→0においてロピタルの定理を使うと。
log(y)→-(f/g)*(g'/f')*fとなります。
結局この極限を求める問題に帰着します。ここでf/gが0以外の定数に収束するならg'/f'はその逆数に収束する(ロピタルの定理より)ので最後のf→0がきいてlog(y)→0となりyが1に収束することがわかります。
しかし、f/gが発散もしくは0に収束するときがややこしいのです。(f/g)*(g'/f')が元の条件下で常に定数に収束すると言う証明が必要となります。ここがこの問題の難易度が高いと言ったところです。ここだけはロピタルで一発で求めると言うことはできません。感覚的には成り立ち、常にy→1となりそうなのですが。
ちゃんとした証明を与えようとするなら、大学で数学をきっちり学ぶ必要があるかと思われます。
残念ながらここまでの話で精一杯です。詳しい方のお話があればうれしいのですが