秋田大学/2025年度
7秋田大学 2025年 数学 第7問解答・解説
数列
1問題
秋田大学2025年度第7問
数列
{an} の初項
a1 から第
n項
an までの和を
Sn とする。
an と
Sn は次の関係式を満たす。
an+2Sn=3⋅2n−1(n=1,2,3,⋯)次の問いに答えなさい。
(i)
an+1 と
an の関係式を求めなさい。
(ii) 一般項
an を求めなさい。
まずは自分で解いてみましょう。解けたら「答え」、詰まったら「解答」で確かめられます。
3解答
解答を見る途中式つきの解答
考え方
和の定義を用いて漸化式を導き、正規化した数列を等比数列として解く。
解答
n=1 のとき
S1=a1 なので、与式から
3a1=3、よって
a1=1。
(i)
Sn+1=Sn+an+1 を用い、与式の
n+1 の場合から
n の場合を引くと
(an+1+2Sn+1)−(an+2Sn)=3⋅2n−1,したがって
3an+1−an=3⋅2n−1。よって
an+1=31an+2n−1.(ii)
bn=an/2n−1 とおくと、(i) より
bn+1=61bn+21,bn+1−53=61(bn−53).b1=a1=1 だから、等比数列の一般項より
bn−53=(61)n−1(1−53)=52(61)n−1.ゆえに
an=2n−1bn=532n−1+52(31)n−1.
読み終えたら解答を閉じて、もう一度自分の手で解いてみましょう。
答えと解答は AI で作成したものです。誤りに気づいたらお問い合わせから教えてください。
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