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この問題の解答の間違っている点を指摘してほしいです
<問題>
n は自然数とする
$ I = \int_{0}^{1} x^2 e^\frac{-x^2}{n^2} dx$ のとき、
$ \lim_{n \to \infty} I $ を求めよ
ただし、$ t \geqq 0 $ のとき $ 1-t \leqq e^{-t} \leqq 1$ を用いてもよい
<解答>
$$
\begin{aligned}
I &= \int_{0}^{1} x^2 e^\frac{-x^2}{n^2} dx \\
&= \int_{0}^{1} x^2 e^{-x^2} e^\frac{1}{n^2} dx \\
&= \int_{0}^{1} te^{-t} e^\frac{1}{n^2} dt \quad (\because x^2 = t と置換) \\
&= e^\frac{1}{n^2} \int_{0}^{1} te^{-t} dt \quad \\
ここで, 1-t \leqq e^{-t} \leqq 1 より、\\
t(1-t) \leqq te^{-t} \leqq t \\
\int_{0}^{1} t(1-t) dt \leqq \int_{0}^{1} te^{-t} dt \leqq \int_{0}^{1} t dt \\
e^\frac{1}{n^2} \int_{0}^{1} t(1-t) dt \leqq e^\frac{1}{n^2} \int_{0}^{1} te^{-t} dt \leqq e^\frac{1}{n^2} \int_{0}^{1} t dt \\
\end{aligned}
$$
<質問内容>
正しい回答ならば最後の行で両側が同じ値に収束し、はさみうちの原理により求めたい値がわかると思うのですが、両側が違う値に収束してしまいます。この回答の間違っている点を指摘してほしいです。
回答
こんばんは。
読み始めてすぐ、解答の3行目がおかしいと思います。$x^2=t$と置き換えたのなら微分は2xdx=dtですよね。その先はまだ見てませんが。