自然数nに関する関数f(n)とg(n)のリミット問題の解説

高校数学

今回の問題は、関数f(n)とg(n)に関するリミット(極限)の問題です。f(n)が自然数nより大きい実数であり、g(n)がf(n)の小数部分であるとき、リミットが一致する条件を求める問題です。問題を解くために、まず関数とその意味を確認しましょう。

問題の概要

問題文では、lim[n→∞](f(n)−n)=c(cは0

関数f(n)とg(n)の意味

f(n)は自然数nより大きい実数であり、その小数部分をg(n)としています。小数部分とは、f(n)から整数部分を引いた残りの部分です。例えば、f(n)が3.75の場合、g(n)は0.75となります。このg(n)がリミットの問題にどのように影響するかを確認します。

lim[n→∞](f(n)−n)=cの意味

lim[n→∞](f(n)−n)=cという条件が与えられています。これは、f(n)がnに近づくにつれて、その差が定数c(0 < c < 1)に収束することを意味します。つまり、f(n)の整数部分はnに近づき、f(n)−nがcに収束するということです。

g(n)のリミットについて

g(n)はf(n)の小数部分であり、f(n)−nを表す部分に相当します。したがって、f(n)−nがcに収束するならば、g(n)もcに収束することが分かります。これは、小数部分が常に0以上1未満であるため、f(n)の整数部分と小数部分が互いに独立していても、g(n)のリミットがcになることを意味しています。

結論

したがって、lim[n→∞]g(n)=cは成り立つという結論になります。このような問題は、関数の性質やリミットの基本的な定義を理解することが重要です。問題文におけるリミットを適切に解釈することで、g(n)のリミットがcに収束する理由を説明できます。

まとめ

今回の問題では、f(n)の小数部分g(n)のリミットについて考えました。f(n)−nがcに収束するならば、g(n)もcに収束するという結論が得られました。この問題を通じて、関数のリミットや小数部分に関する理解が深まったと思います。

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