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■38218 / inTopicNo.1)  無限級数
  
□投稿者/ ともぞう 一般人(1回)-(2009/05/13(Wed) 22:02:28)
    下記無限級数の収束の解き方を教えてください。
    Σ(n=1→∞) (n^2-2)/n!
    答えは2です。
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■38235 / inTopicNo.2)  Re[1]: 無限級数
□投稿者/ サボテン 大御所(384回)-(2009/05/14(Thu) 08:11:01)
    e^x=Σ(n=0→∞)x^n/n!

    e^xをxで微分して、
    e^x=Σ(n=0→∞)nx^(n-1)/n!
    両辺にxをかけて、再びxで微分して、さらにxをかけて

    x(1+x)e^x=Σ(n=0→∞)n^2x^n/n!

    両辺から2e^xを引いて、
    (x^2+x-2)e^x=Σ(n=0→∞)(n^2-2)x^n/n!

    両辺にx=1を代入して、
    0=Σ(n=1→∞)(n^2-2)/n! - 2
    よって、
    Σ(n=1→∞) (n^2-2)/n!=2

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■38244 / inTopicNo.3)  Re[1]: 無限級数
□投稿者/ ともぞう 一般人(2回)-(2009/05/14(Thu) 22:23:17)
    回答ありがとうございます。
    ちょっと私の頭では理解不能です。申し訳ありません。
    別解で、わからないところを教えてください。

    (n^2-2)/n!を分解して、部分和 Sn を定義すると、

    Sn = (1^2-2)/1! + Σ(k=2→n)1/(k-2)! + Σ(k=2→n)1/(k-1)!
    - 2Σ(k=2→n)1/k! (K>=2)

    ここまでは、わかるのですが、上記式を計算すると、
    Sn = -1/(n-1)! - 2/n! + 2  となるらしいのですが、
    ここまでの計算を教えてください。
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■38318 / inTopicNo.4)  Re[2]: 無限級数
□投稿者/ ともぞう 一般人(3回)-(2009/05/19(Tue) 21:39:02)
    ともぞうです。やっと理解できました。
    これでCloseします。

    (n^2-2)/n!を変形すると {1/(n-1)! - 1/n!} + {1/(n-2)! - 1/n!} (n>=2)
    部分和 Sn を定義し、n=1とn>=2で分けると、

    Sn = (1^2-2)/1! + Σ(k=2→n){1/(n-1)! - 1/n!} + Σ(k=2→n){1/(n-2)! - 1/n!}

    Σ(k=2→n){1/(n-1)! - 1/n!} は途中打ち消しあって、
    = (1/1-1/2*1)+(1/2*1-1/3*2*1)+・・・+(1/(n-1)! - 1/n!}
    = 1 - 1/n! だけ残る。

    同様に
    Σ(k=2→n){1/(n-2)! - 1/n!} も途中打ち消しあって、
    = (1/1-1/2*1)+(1/1-1/3*2*1)+・・・+(1/(n-2)! - 1/n!)
    = 2 - 1/(n-1)! - 1/n! だけ残る。

    よって部分和Snは、
    Sn = 2 - 1/(n-1)! - 2/n!
    ゆえに、lim(n→∞)Sn = 2


解決済み!
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