shaitan's blog

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香川大2015年前期問題3

2025 香川大学 前期MathJax

(1)略
(2)
0< x<1 とする。
n についての数学的帰納法で x^n<1 を示す。
(i) n=1 のとき
x<1 より成立する。
(ii) n=k のとき
x^k<1 と仮定すると、x<1 より、x^{k+1}=x\cdot x^k< x^k<1 であるから、n=k+1 のときも x^{k+1}<1 が成立する。
(i),(ii)より任意の n について x^n<1 である。

よって、1+x+x^2+\cdots+x^n<(n-1)+x+x^n である。この右辺が n+x^{n+1} より小さいことを示せば十分。
ここで (n+x^{n+1})-\left\{(n-1)+x+x^n\right\}=(1-x)(1-x^n)>0 であるから示された。



数学的帰納法を使ってるので問題はないはず。