明治大学
2011年 理工学部 第4問
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$2$つの関数
\[ f(x)=2e^{-x} |\sin x|,\quad g(x)=\sqrt{2}e^{-x} \]
を考える.方程式$f(x)-g(x)=0 \ \ (x \geqq 0)$の解を小さいものから順に$x_1,\ x_2,\ x_3,\ \cdots$とする.
(1) 次の$\fbox{さ}$から$\fbox{す}$にあてはまるものを記入せよ.
(ⅰ) $x_k=\fbox{さ} \ \ (k=1,\ 2,\ 3,\ \cdots)$である.
(ⅱ) $a,\ b$を定数とする. \[ \frac{d}{dx} \{e^{-x}(a \sin x+b \cos x)\}=2e^{-x} \sin x \] が成り立つのは,$a=\fbox{し}$,$b=\fbox{す}$のときである.
(2) $\displaystyle S_n=\int_{x_{2n-1}}^{x_{2n}} (f(x)-g(x)) \, dx \ \ (n=1,\ 2,\ 3,\ \cdots)$とおく.以下の解答は途中経過も書くこと.
(ⅰ) $S_1$を求めよ.
(ⅱ) $S_n \ \ (n=2,\ 3,\ 4,\ \cdots)$を求めよ.
(ⅲ) $\displaystyle \sum_{n=1}^\infty S_n$を求めよ.
(1) 次の$\fbox{さ}$から$\fbox{す}$にあてはまるものを記入せよ.
(ⅰ) $x_k=\fbox{さ} \ \ (k=1,\ 2,\ 3,\ \cdots)$である.
(ⅱ) $a,\ b$を定数とする. \[ \frac{d}{dx} \{e^{-x}(a \sin x+b \cos x)\}=2e^{-x} \sin x \] が成り立つのは,$a=\fbox{し}$,$b=\fbox{す}$のときである.
(2) $\displaystyle S_n=\int_{x_{2n-1}}^{x_{2n}} (f(x)-g(x)) \, dx \ \ (n=1,\ 2,\ 3,\ \cdots)$とおく.以下の解答は途中経過も書くこと.
(ⅰ) $S_1$を求めよ.
(ⅱ) $S_n \ \ (n=2,\ 3,\ 4,\ \cdots)$を求めよ.
(ⅲ) $\displaystyle \sum_{n=1}^\infty S_n$を求めよ.
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