■シュタイナー数(その4)
0^0は不定形である.ただし,t・logtはt→0のとき0となる.したがって,
limx^x=1 (x→0)
である,
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[Q]y=x^xの最小値を求めよ.
[A]logx^x=xlogx
(xlogx)’=logx+1=log(xe)
y’=ylog(xe)
したがって,x^xは0<x<1/eでは単調減少,x>1/eでは単調増加.x=1/eのとき,最小値(1/e)^1/e=e^-1/e=0.9622・・・をとる.
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[Q]∫(0,1)x^xdx=1−1/2^2+1/3^3−1/4^4+1/5^5−1/6^6+・・・を示せ.
[A]x^x=exp(xlogx)=Σ(xlogx)^n/n!
∫x^xdx=∫exp(xlogx)dx=Σ1/n!∫(xlogx)^ndx=・・・
=Σ(−1)^n-1/n^n=1−1/2^2+1/3^3−1/4^4+1/5^5−1/6^6+・・・
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同様にして
∫(0,1)1/x^xdx=1+1/2^2+1/3^3+1/4^4+1/5^5+1/6^6+・・・
も成り立つ.
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