問題 (1)$$nを自然数として、極限\displaystyle\lim_{n\to\infty}(2^n+3^n)^\frac{1}{n}を以下の様に求める$$
$$(ア)^{n}\lt 2^n+3^n\lt 2\times(ア)^{n}だから、この各辺を\frac{1}{n}乗して$$
$$(ア)\lt (2^n+3^n)^\frac{1}{n}\lt 2^\frac{1}{n}\times(ア)となる$$
$$\displaystyle\lim_{n\to\infty}(2^\frac{1}{n}\times(ア))=(イ)だから$$
$$\displaystyle\lim_{n\to\infty}(2^n+3^n)^\frac{1}{n}=(ウ)$$
(2)$$0 \leq a\lt b \ のとき、\displaystyle\lim_{n\to\infty}(a^n+b^n)^\frac{1}{n}=(エ)$$
(3)、(4)は次回に続きを
(聖マリアンナ医科大学 07)
解説 (1)
$$3^{n}\lt 2^n+3^n\lt 2\times3^{n}だから、この各辺を\frac{1}{n}乗して$$
$$3\lt (2^n+3^n)^\frac{1}{n}\lt 2^\frac{1}{n}\times3$$
$$このとき\displaystyle\lim_{n\to\infty}(2^\frac{1}{n}\times3)=3だから$$
はさみうちの原理により
$$\displaystyle\lim_{n\to\infty}(2^n+3^n)^\frac{1}{n}=3$$
(2)$$0 \leq a\lt b \ のとき、 b^{n}\leq a^n+b^n\lt 2\times b^{n}だから$$
$$b\leq (a^n+b^n)^\frac{1}{n}\lt 2^\frac{1}{n}\times b$$
よって、はさみうちの原理により
$$\displaystyle\lim_{n\to\infty}(a^n+b^n)^\frac{1}{n}=b$$