数学B|数列 ドリル第12回(定着練習)

注意事項

各問10点(答え4点・途中式または根拠6点)。答えだけでなく理由を書きましょう。解答に示す式と同値の表現も正解です。図形は文中の配置に従って補助図を描いてください。【発展】は行列の学習を深めたい人向けです。

問題

問題1|シグマと平方和

\(\sum_{j=1}^{5}(3j^2+2)\)を求めなさい。

問題2|分数数列の和

\(\sum_{j=1}^{5}\frac{2}{j(j+1)}\)を求めなさい。

問題3|群数列

正の整数を第1群1個、第2群2個、…と順に分けます。第2群の最初と最後の数を求めなさい。

問題4|1次漸化式

\(a_1=2,\ a_{n+1}=2a_n+1\)の一般項を求めなさい。

問題5|数学的帰納法

\(\sum_{j=1}^n 2(2j-1)=2n^2\)を正の整数nについて帰納法で証明しなさい。


解答・解説

解答1|シグマと平方和

Σj²=n(n+1)(2n+1)/6、定数bの和はbnです。

\[ \boxed{175} \]

解答2|分数数列の和

1/(j(j+1))=1/j−1/(j+1)と分解すると途中の項が打ち消し合います。

\[ \boxed{\frac{5}{3}} \]

解答3|群数列

前群までの個数はa(a−1)/2。次の整数が最初で、a群までの個数が最後の数です。

\[ \boxed{2,\quad 3} \]

解答4|1次漸化式

両辺にbを足すとa_{n+1}+b=2(a_n+b)。ずらした数列の初項はa+bです。

\[ \boxed{a_n=(3)2^{n-1}-1} \]

解答5|数学的帰納法

n=1で両辺2。n=kで成立と仮定し、次の項2(2k+1)を足すと2k²+2(2k+1)=2(k+1)²。よってn=k+1でも成立します。

\[ \boxed{\text{初期段階と帰納段階を示す}} \]

復習記録

得点:____ / 50点 解き直す問題:____ 次回までに確認する公式・条件:____

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