はさみうちの原理(有界な数列)(A)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/26
🔁 類題: はさみうちの原理(有界な数列)(B) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
次の極限を求めよ.
\begin{enumerate}
\item[(1)] $\displaystyle\lim_{n\to\infty}\frac{\cos n}{n}$
\item[(2)] $\displaystyle\lim_{n\to\infty}\frac{n+2\sin n}{3n-1}$
\end{enumerate}
(1) $-1\leqq\cos n\leqq 1$ であるから
\[ -\frac{1}{n}\leqq\frac{\cos n}{n}\leqq\frac{1}{n} \]
$\displaystyle\lim_{n\to\infty}\left(-\frac{1}{n}\right)=\lim_{n\to\infty}\frac{1}{n}=0$ であるから,はさみうちの原理より $\displaystyle\lim_{n\to\infty}\frac{\cos n}{n}=0$(下図)
(2) 分母・分子を $n$ で割ると $\dfrac{1+\dfrac{2\sin n}{n}}{3-\dfrac{1}{n}}$
$-1\leqq\sin n\leqq 1$ であるから $-\dfrac{2}{n}\leqq\dfrac{2\sin n}{n}\leqq\dfrac{2}{n}$ で,$\displaystyle\lim_{n\to\infty}\left(-\frac{2}{n}\right)=\lim_{n\to\infty}\frac{2}{n}=0$ であるから,(1) と同様にはさみうちの原理より $\displaystyle\lim_{n\to\infty}\frac{2\sin n}{n}=0$
よって,極限は $\dfrac{1}{3}$
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