高校数学 公式・解法ノート
必須

はさみうちの原理

着眼点\sin n、(-1)^n、[x]、n乗根など「直接計算できないもの」が出たら、上下から同じ値に収束する式ではさむ。

a_n\le c_n\le b_n かつ \lim a_n=\lim b_n=\alpha ならば \lim c_n=\alpha
よく使う評価:-1\le\sin n\le1、x-1<[x]\le x
例題
1
\displaystyle\lim_{n\to\infty}\frac{\sin n}{n} を求めよ。
解答
-1\le\sin n\le1 より -\frac1n\le\frac{\sin n}{n}\le\frac1n両端 \to0 なので、はさみうちの原理より答え 0
2
\displaystyle\lim_{n\to\infty}\left(2^n+3^n\right)^{\frac1n} を求めよ。
解答
3^n< 2^n+3^n< 3^n+3^n=2\cdot3^n より 3< \left(2^n+3^n\right)^{\frac1n}< 2^{\frac1n}\cdot32^{\frac1n}\to1 なので右端 \to3。はさみうちの原理より答え 3
ポイントはさむ式は「一番大きい項だけ残す(下)」「全部を一番大きい項に置き換える(上)」で作ると速い。
注意答案には「はさみうちの原理より」と必ず書く。両端の極限が一致しないとはさめていない。

「極限」の項目

  1. 不定形 ∞/∞・∞-∞ の崩し方必須
  2. rⁿ の極限と場合分け必須
  3. はさみうちの原理必須
  4. 漸化式で決まる数列の極限差がつく
  5. 無限等比級数必須
  6. 部分和を求めてから極限(部分分数分解)必須
  7. 級数のかっこの付け外し・項の並べ替え不要
  8. 関数の極限:0/0 と x→-∞必須
  9. 極限値から係数を決める差がつく
  10. limₓ→₀(sin x)/x=1必須
  11. e に関する極限必須
  12. 片側極限と「極限が存在しない」差がつく
  13. 関数の連続性差がつく
  14. 中間値の定理差がつく
  15. ε-N 論法による極限の定義不要

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