自治医科大学/2023年度/一次

19自治医科大学 2023年 数学 第19問解答・解説

数列

1問題

自治医科大学2023年度第19問
次の文章を読み、以下の問い(問題 18\boxed{18}〜21\boxed{21})に対する選択肢から最も適当なものを一つだけ選べ。

数列 {an}\{a_{n}\} は、a1=1a_{1}=1、an+1−an=3na_{n+1}-a_{n}=3^{n}(nn は自然数)を満たしている。

II ana_{n} の一般項は 19\boxed{19}(nn は自然数)となる。

㋐ 12n+12\dfrac{1}{2^{n}}+\dfrac{1}{2} ㋕ 3n2−12\dfrac{3^{n}}{2}-\dfrac{1}{2} ㋚ 4n2−1\dfrac{4^{n}}{2}-1 ㋟ 5n2−32\dfrac{5^{n}}{2}-\dfrac{3}{2}
㋤ 6n2−2\dfrac{6^{n}}{2}-2 ㋩ 7n2−52\dfrac{7^{n}}{2}-\dfrac{5}{2} ㋮ 8n2−3\dfrac{8^{n}}{2}-3 ㋳ 9n2−72\dfrac{9^{n}}{2}-\dfrac{7}{2}
㋶ 10n2−4\dfrac{10^{n}}{2}-4 ㋻ 11n2−92\dfrac{11^{n}}{2}-\dfrac{9}{2}

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。

タイマー

15:00

2答え

答えを見る自分の答えと照らし合わせる
  • 答え
    3n2−12\dfrac{3^{n}}{2}-\dfrac{1}{2}(㋕)

3解答

解答を見る途中式つきの解答

考え方

n≧2n\geqq 2 で an=a1+∑k=1n−13ka_{n}=a_{1}+\displaystyle\sum_{k=1}^{n-1}3^{k}。最後に n=1n=1 でも成り立つか確かめる。

解答

n≧2n\geqq 2 のとき
an=1+∑k=1n−13k=1+3(3n−1−1)3−1=3n2−12. a_{n}=1+\sum_{k=1}^{n-1}3^{k}=1+\dfrac{3(3^{n-1}-1)}{3-1}=\dfrac{3^{n}}{2}-\dfrac{1}{2}.
n=1n=1 のとき右辺は 1=a11=a_{1} で、これも成り立つ。答えは 3n2−12\dfrac{3^{n}}{2}-\dfrac{1}{2}(㋕)。

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。

この問題で使う考え方

  • 階差数列

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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