九大理系数学'09年後期[1]
nを自然数とする。
において定義された関数
について、以下の問いに答えよ。なお、必要ならば、任意の整数mについて
が成り立つことを用いてよい。
(1)
の導関数
を求めよ。 (2) 関数
を求めよ。 (4)
をnを用いて表せ。
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解答
の定積分は、
とおく(置換積分を参照)と、
,
,t:
のときu:
より、
・・・@ とできるので、この形の方が計算しやすいかも知れませんが、問題文中の式のままやってみます。マイナスがたくさんつくので慎重に計算する必要があります。
(1) ややこしくてミスし易いので、
の原始関数を
,つまり、
として計算することにします(定積分の微分(その2)を参照)。
......[答]
(4) (3)の漸化式を繰り返して用いることにより、
・・・・・・
ここで
とすると、問題文の指定により、
(関数の極限を参照)∴
......[答]
追記.@の定積分で表されるpの関数:
をガンマ関数と言います。
自然数nに対して、
です。
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