limx→\(\pm\)∞(1+1/x)^x=e
は用いてよいとして、
①limx→\(\pm\)∞(x/x-1)^2x
②limx→\(\pm\)∞(2x-1/2x+1)^3x
を求めよ。
はじめましてです。どなたか教えてくれませんか?
★希望★完全解答★
limx→\(\pm\)∞(1+1/x)^x=e
は用いてよいとして、
①limx→\(\pm\)∞(x/x-1)^2x
②limx→\(\pm\)∞(2x-1/2x+1)^3x
を求めよ。
はじめましてです。どなたか教えてくれませんか?
★希望★完全解答★

まず,実数 a(≠0) に対し,
y=ax とおけば,x→\(\pm\)∞ ならば y→\(\pm\)∞
(符号の対応は,a>0 のとき同順,a<0 のとき逆)
なので,
lim_(x→\(\pm\)∞)(1+1/(ax))^(ax)=lim_(y→\(\pm\)∞)(1+\(\frac{1}{y}\)\()^{y}\)=e
が成り立つことをしっかり理解して下さい。
(1) x/(x-1) (こう書くと「x 割る x-1」の意味になります)の分子分母を x で割ると,
x/(x-1)=1/(1-\(\frac{1}{x}\)) ですので,
{x/(x-1)}^(2x)=(1-\(\frac{1}{x}\))^(-2x)={(1-\(\frac{1}{x}\))^(-x)}^2
となります。あとは上に書いたことの中で a=-1 とすれば
(1-\(\frac{1}{x}\))^(-x) の極限値が求まりますので,答えがわかると思います。
(2) 式の解釈が間違っているかもしれませんが,
{(2x-1)/(2x+1)}^(3x),すなわち
「2x-1 を 2x+1 で割った式の 3x 乗」
の極限を求める問題として解法の方針を述べます。
間違っていたらごめんなさい。
分子分母を 2x で割って
(2x-1)/(2x+1)=(1-1/(2x))/(1+1/(2x))
=(1-1/(2x))(1+1/(2x))^(-1)
なので,
{(2x-1)/(2x+1)}^(3x)=(1-1/(2x))^(3x)(1+1/(2x))^(-3x).
ここで 1-1/(2x) の指数を 3x=(-2x)(-\(\frac{3}{2}\)),
1+1/(2x) の指数を -3x=(2x)(-\(\frac{3}{2}\)) と無理やり変形し,y=2x とおくと,
{(2x-1)/(2x+1)}^(3x)={(1-\(\frac{1}{y}\))^(-y)(1+\(\frac{1}{y}\))^(y)}^(-\(\frac{3}{2}\))
となります。あとは (1) と同じようにして極限を求めれば答えを得ます。
問題の解釈がこれでよければ,
(1) は \(e^{2}\), (2) は 1/\(e^{3}\)(=e^(-3)) となるかと思います。