\(\frac{1}{1}\)!+\(\frac{1}{2}\)!+\(\frac{1}{3}\)!+\(\frac{1}{4}\)!+・・・+\(\frac{1}{n}\)!<2を証明せよ
って問題なんですがどう取り組んでよいのかわかりません
どなたか解答をおねがいします
★希望★完全解答★
\(\frac{1}{1}\)!+\(\frac{1}{2}\)!+\(\frac{1}{3}\)!+\(\frac{1}{4}\)!+・・・+\(\frac{1}{n}\)!<2を証明せよ
って問題なんですがどう取り組んでよいのかわかりません
どなたか解答をおねがいします
★希望★完全解答★
マクローリン展開から
\(e^{x}\)=1+x+(\(\frac{1}{2}\)!)\(x^{2}\)+(\(\frac{1}{3}\)!)\(x^{3}\)+・・・・
x=1のとき
1+1+(\(\frac{1}{2}\)!)+(\(\frac{1}{3}\)!)+・・・・・・=e
よって
1+(\(\frac{1}{2}\)!)+(\(\frac{1}{3}\)!)+・・・・・・=e-1
1+(\(\frac{1}{2}\)!)+(\(\frac{1}{3}\)!)+・・+(\(\frac{1}{n}\)!)<1+(\(\frac{1}{2}\)!)+(\(\frac{1}{3}\)!)+・・・
=e-1<2
(∵e=2.718・・・・・)
\(\frac{1}{1}\)!+\(\frac{1}{2}\)!+\(\frac{1}{3}\)!+・・・+\(\frac{1}{n}\)!
<1+\(\frac{1}{2}\)+(\(\frac{1}{2}\)\()^{2}\)+(\(\frac{1}{2}\)\()^{3}\)+・・・・+(\(\frac{1}{2}\))^[n-1]
初項が1で公比\(\frac{1}{2}\)の等比数列の和
<lim[n→∞]∑[k=1,n](\(\frac{1}{2}\))^[n-1]
初項が1で公比\(\frac{1}{2}\)の無限等比数列の和
=2
となり、題意は示された。
こんにちは。
( 答案 )
いま、
1/k!=(1/1)*(1/2)*(1/3)*…*(1/k)
<(1/1)*(1/2)*(1/2)*…*(1/2)
=1/2^(k-1)
このとき、
与式左辺=(1/1!)+(1/2!)+(1/3!)+…+(1/n!)
<1+(1/2^1)+(1/2^2)+(1/2^3)+…+{1/2^(n-1)}
=1+[1-{1/2^(n-1)}]
<2
のようにして見ました。