富山大学/2026年度
1富山大学 2026年 数学 第1問解答・解説
いろいろな式数列数と式
1問題
富山大学2026年度第1問
f(x)=x3−3x2+x+2 とする。
(1) 方程式
f(x)=0 の実数解
p、
q、
r (p>q>r) を求めよ。
(2) 有理数
A、
B、
C、正の整数
n に対して、
an を次のように定義する。
an=Apn−1+Bqn−1+Crn−1ただし、
p、
q、
r は(1)で求めた実数解である。
(a)
a1=3、
a2=0、
a3=2 のとき、
A、
B、
C の値をそれぞれ求めよ。
(b) すべての正の整数
n に対して
an が整数であるための必要十分条件は、
A、
B、
C がすべて整数かつ
B=C が成り立つことであることを示せ。
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。
2答え
答えを見る自分の答えと照らし合わせる
(1)p=2,q=21+5,r=21−5。
(2)(a)
A=−1,B=C=2。(b) すべての
nで
anが整数であることと、
A,
B,
Cが整数かつ
B=Cであることは同値。
3解答
解答を見る途中式つきの解答
解答
(1)
f(x)=(x−2)(x2−x−1) と因数分解でき、根は
2と
21±5。順序から
p=2,q=21+5,r=21−5。
(2)(a)
a1=A+B+C=3、
a2=2A+qB+rC=0。
q2=q+1,r2=r+1より
a3=4A+qB+rC+B+C=2A+B+C。従って
a3=2と
a1=3から
A=−1, B+C=4。
a2から
qB+rC=2。
q−r=5, 4r=2−25より
5B+4r=2、従って
B=2, C=2。
(b) 十分性:
B=Cでこれらが整数なら
an=A2n−1+B(qn−1+rn−1)。
Sm=qm+rmは
S0=2, S1=1, Sm+2=Sm+1+Sm(
q,rは
t2=t+1を満たす)なので全て整数。必要性:
a2は整数かつ
Aは有理数であるから
qB+rCは有理数。
qB+rC=2B+C+25(B−C)で
B,Cは有理数、
5は無理数なので
B=C。すると
a1=A+2B, a2=2A+B, a3=4A+3B。よって
B=a3−2a2, A=a1−2B, C=Bはいずれも整数。
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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