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数学$\textrm{III}$　極限(6)
$\displaystyle\lim_{n \to \infty}\displaystyle \frac{\log(2n^2+1)}{\log(n+2)}$　を求めよ。

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$n=1,2,3,\cdots$に対し、$\displaystyle I_n=\int_0^{\frac{\pi}{2}}\sin^nxdx$とおく。また、$\displaystyle I_0=\int_0^{\frac{\pi}{2}}1dx$とする。
(1) $(n+1)I_{n+1}=nI_{n-1}$を示せ。
(2) $nI_nI_{n-1}$を求めよ。
(3) $I_{n+1} < I_n$を示せ。
(4) 極限$\displaystyle \lim_{n \to\infty}nI_n^2$を求めよ。

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$\boxed{5}$

$xy$平面上の曲線$C:y=\sqrt[3]{x^2+2}$と考え、

$C$上の$(0,\sqrt[3]{2})$以外の点$P(a,b)$における接線を

$\ell : y = kx +c$と表す。$C$と$\ell$の方程式から

$x$を消去して得られる$y$についての$3$次方程式

$f(y)=0$は$b$を重解としてもつので、もう$1$つの解を

$b'$とする。

ただし、$b'$が$3$重解のときは$b'=b$とみなす。

次の問いに答えよ。

(1)$2b+b'$を$k$のみの分数式で表せ。

(2)$b'$を$b$のみの分数式で表せ。

(3)$C$と$\ell$の共有点で、その$y$座標が$b'$であるものを

$P'(a',b')$とする。

$a$と$b$が有理数ならば、$a'$と$b'$も有理数であることを

示せ。

(4)$b$が奇数$p,q$と負でない整数$r$を用いて

$b=\dfrac{p}{2^r q}$で与えられるとする。

有理数$b'$を奇数$p',q'$と整数$s$を用いて$b'=\dfrac{p'}{2^s q'}$と

表すとき、$s$を$r$の式で表せ。

(5)$P(5,3)$が曲線$C$上の点であることを利用して、

$C$上に$x$座標と$y$座標がともに有理数であるような点が

無数に存在することを示せ。

$2025$年早稲田大学理工学部過去問題

問題文全文(内容文)：
次の関数の逆関数を求めよ。
$\displaystyle y＝\frac{x-2}{3x+1}$

問題文全文(内容文)：
$\displaystyle \lim_{ x \to \infty } \{\displaystyle \frac{2x-2}{2x-1}-\displaystyle \frac{2}{(2x-1)^2}\}^{3x}$

出典：2016年防衛医科大学　入試問題