数学B|数列 ドリル第34回(総合復習)

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|等比数列の一般項

初項6、公比4の等比数列の一般項と第5項を求めなさい。

問題2|階差数列

\(a_1=5,\ a_{n+1}-a_n=3n\)の一般項を求めなさい。

問題3|分数数列の和

\(\sum_{j=1}^{5}\frac{4}{j(j+1)}\)を求めなさい。

問題4|1次漸化式

\(a_1=4,\ a_{n+1}=2a_n+2\)の一般項を求めなさい。

問題5|数学的帰納法

\(\sum_{j=1}^n 4(2j-1)=4n^2\)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|等比数列の一般項

初項に公比の(n−1)乗を掛けます。

\[ \boxed{a_n=6\cdot 4^{n-1},\quad a_{5}=1536} \]

解答2|階差数列

a_n=a₁+Σ_{k=1}^{n−1}bk。和の上端はn−1です。n=1でも成立します。

\[ \boxed{a_n=5+\frac{3n(n-1)}2} \]

解答3|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。

\[ \boxed{\frac{10}{3}} \]

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。

\[ \boxed{a_n=(6)2^{n-1}-2} \]

解答5|数学的帰納法

n=1で両辺4。n=kで成立と仮定し、次の項4(2k+1)を足すと4k²+4(2k+1)=4(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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