極限?
当HP読者のHN「another rp」さんからの出題です。(平成25年2月7日付け)
次の事柄は正しいか?
n!/(xn)yn →0 (n→∞) ただし、x、yは任意の正の定数とする。
※友人が唐突に思いついたもので、これが正しいという証明はできていません。
(答) らすかるさんが考察されました。(平成25年2月7日付け)
n!~√(2πn)・(n/e)n なので、例えば、x=0.1、y=1 のとき成り立たないと思います。
GAI さんからのコメントです。(平成25年2月7日付け)
らすかるさんの報告を受けて、
y=1 のとき、 x<0.3678‥ なら → ∞
x>0.3679‥ なら → 0
という境目があるみたいです。
らすかるさんからのコメントです。(平成25年2月8日付け)
y=1 のときの境目は、1/e=0.36787944…です。
また、x=1 で、y=0.95のとき、n=1億8千万ぐらいまでは減少して、n=1億8千万のとき
10^(-3785550)程度まで行きますので、一見0に収束しそうに思えますが、その後増え始めて
無限大に発散します。
一般には、 n!~√(2πn)・(n/e)n から、
n!/(xn)yn~√(2πn)・(n/e)n/(xn)yn
=√(2πn)・(n/e)n/((xn)y)n
=√(2πn)・{n/(e・(xn)y)}n
=√(2πn)・{n1-y/(e・xy)}n
なので、 y<1 ならば、 n!/(xn)yn → +∞
y=1 かつ x≦1/e ならば、 n!/(xn)yn → +∞
y=1 かつ x>1/e ならば、 n!/(xn)yn → 0
y>1 ならば、 n!/(xn)yn → 0
となりますね。