福田のおもしろ数学237〜区分求積法の考え方 - 質問解決D.B.(データベース)

福田のおもしろ数学237〜区分求積法の考え方

問題文全文(内容文):
$$\displaystyle \lim_{ n \to \infty }\displaystyle \sum_{k=n}^{2n} \frac{1}{k}$$を求めよ。
単元: #積分とその応用#定積分#数Ⅲ
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$$\displaystyle \lim_{ n \to \infty }\displaystyle \sum_{k=n}^{2n} \frac{1}{k}$$を求めよ。
投稿日:2024.08.26

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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{1}$ [1]正の整数kに対し、$A_k=\displaystyle\int_{\sqrt{k\pi}}^{\sqrt{(k+1)\pi}}|\sin(x^2)|dx$ とおく。次の不等式が成り立つことを示せ。
$\displaystyle\frac{1}{\sqrt{(k+1)\pi}}$≦$A_k$≦$\displaystyle\frac{1}{\sqrt{k\pi}}$
[2]正の整数nに対し、$B_n$=$\displaystyle\frac{1}{\sqrt n}\int_{\sqrt{n\pi}}^{\sqrt{2n\pi}}|\sin(x^2)|dx$ とおく。
極限$\displaystyle\lim_{n \to \infty}B_n$ を求めよ。

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問題文全文(内容文):
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$\displaystyle \int_{-1}^{2}\displaystyle \frac{3}{1-x+x^2}\ dx$を計算せよ。

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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$\Large{\boxed{4}}$ $e$を自然対数の底とする。$e$=2.718...である。
(1)0≦$x$≦1において不等式1+$x$≦$e^x$≦1+2$x$が成り立つことを示せ。
(2)$n$を自然数とするとき、0≦$x$≦1において不等式
$\displaystyle\sum_{k=0}^n\frac{x^k}{k!}$≦$e^x$≦$\displaystyle\sum_{k=0}^n\frac{x^k}{k!}+\frac{x^n}{n!}$
が成り立つことを示せ。
(3)0≦$x$≦1を定義域とする関数$f(x)$を
$f(x)$=$\left\{\begin{array}{1}
1 (x=0)\\
\displaystyle\frac{e^x-1}{x} (0<x≦1)
\end{array}\right.$
と定義する。(2)の不等式を利用して、定積分$\displaystyle\int_0^1f(x)dx$ の近似値を小数第3位まで求め、求めた近似値と真の値との誤差が$10^{-3}$以下である理由を説明せよ。
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