質問<3362>
「「積分」」
日付 2006/9/4
質問者 あい


lim(n→∞)∑(k=1,n) k/(\(n^{2}\)+\(k^{2}\))を教えてください。
n/(\(n^{2}\)+\(k^{2}\))ではありませんので。

★完全解答希望★

お便り
日付 2006/9/5
回答者 underbird




お便り
日付 2006/9/5
回答者 kino


k/(\(n^{2}\)+\(k^{2}\))=(\(\frac{k}{n}\))*[1/({+(\(\frac{k}{n}\)\()^{2}\)}]*(\(\frac{1}{n}\))
なので,n→∞ の極限において
∑(k=1,n) は ∫[0→1] に,
\(\frac{k}{n}\) は x に,
\(\frac{1}{n}\) は dx に
それぞれおきかわるので,
lim(n→∞)∑(k=1,n) k/(\(n^{2}\)+\(k^{2}\))=∫[0→1]{x/(1+\(x^{2}\))}dx
x/(1+\(x^{2}\)) の不定積分のひとつは (\(\frac{1}{2}\))*(log(1+\(x^{2}\))) ですから,
答えは (\(\frac{1}{2}\))*log2.

お便り
日付 2006/9/5
回答者 wakky




お便り
日付 2006/9/5
回答者 juin


Σk/(\(n^{2}\)+\(k^{2}\))=(\(\frac{1}{n}\))Σk/(n+\(k^{2}\)/n)
=(\(\frac{1}{n}\))Σ1/{(\(\frac{n}{k}\))+(\(\frac{k}{n}\))}
=∫dx/{(\(\frac{1}{x}\))+x)}=∫[x/(1+\(x^{2}\))]dx
=[(\(\frac{1}{2}\))log(1+\(x^{2}\))]
=(\(\frac{1}{2}\)){log(1+1)-log(1+0)]
=(\(\frac{1}{2}\))log2