数列の極限 関連問題
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無限に項が続く数列を無限数列と言います。
一般項が、
で与えられる無限数列では、
,
,
,
,・・・,
,・・・ として、nをどんどん大きくしていくと、どんどん1に近づいていきます。
このように、数列
において、nを限りなく大きくしていくときに、
の値が限りなくある値αに近づくとき、
のとき、
または、

と書いて、数列
はαに収束すると言います。また、値αを極限値と言います。
数列
においては、
,
,
,
,・・・,
,・・・ として、nをどんどん大きくしていくと、どんどん0に近づいていきます。よって、
,
です。
一般項が、
で与えられる無限数列では、
,
,・・・,
,・・・ として、nをどんどん大きくしていくと、どんどん大きな値になっていきます。
このように、数列
において、nを限りなく大きくしていくときに、
の値が限りなく大きくなるとき、
のとき、
または、

と書いて、数列
は正の無限大に発散すると言います。このときには極限値はありません。
一般項が、
で与えられるような数列の場合には、nをどんどん大きくしていくと、負の数で絶対値がどんどん大きくなっていきます。
このような場合には、
のとき、
または、

と書いて、数列
は負の無限大に発散すると言います。このときには極限値はありません。
注.無限大記号‘∞'は、「限りなく大きくなる」ことを表す記号であって、値ではありません。従って、
となる場合の‘∞'を極限値とは言いません。また、
,
,
などとするのは誤りです。
一般項が、
で与えられる無限数列では、
,
,
,
,・・・,
,・・・ として、nをどんどん大きくしていっても、
がある値に近づくわけではありません。
このような場合には、数列
は振動すると言います。振動する場合も含めて、発散と言います。
振動する場合には、
のように書きようがありません。この場合には、極限はない、と言います。極限値もありません。
それに対して、
の場合には、極限値がαであるとともに、極限はαという言い方もします。
の場合には、極限は正の無限大、
の場合には、極限は負の無限大、と言います。
以上を整理すると下記のようになります。
数列
が収束する場合、
,極限,極限値はα
数列
が発散する場合、
極限の性質
,
のとき、k,hを実数として、
(線形性) 
,
すべての自然数nについて
であれば、
すべての自然数nについて
であって、
であれば、
例1.
(
は自然数,
は実数)
・
の場合、分母分子を
で割ると、

(分子の方が強い)
・
の場合、分母分子を
で割ると、
(分母の方が強い)
・
の場合、分母分子を
で割ると、
(分母分子の最高次の項の係数が残ります)
例2.
(和差公式を利用する)

(分母分子をnで割る)

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