隣接3項間漸化式
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5/3 16:39
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チョコボーイ
高3 福島県 東北大学工学部(60)志望
数列{an}について
a1=1, a2=9
an+1 + 2an-1 = 3an の一般項を求めよ。
という問題の解き方を教えてください。
自分は特性方程式でx=1の解があったため、隣接3項間漸化式を階差数列に帰着させる解法で解こうとし、
(an - an-1)=bn
と置き換えたのですがan-1の項があるせいでb1とb2が求められませんでした。
表記が見にくく申し訳ありません。お答えいただければ幸いです。an-1は第n-1項のような取り方で見てください。
回答
メイメイ
名古屋大学医学部
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こんにちは、名古屋大学医学部医学科のメイメイといいます。
(an-an-1)=bnとするとb1は求められないですね。
(an+1)-(an)=2[(an)-(an-1)]
が出てきているはずですが、
n-1の項があり基本的にn≧2で考えています。
これをn≧1に直してみると
(an+2)-(an+1)=2[(an+1)-(an)]
となります。
単純にnの部分を1ずつずらしただけです。
この状態で(an+1)-(an)=bn
と置いてみましょう。
b1が求められるはずです。(ちなみにb2は必要ないです。)
つまり(bn+1)=2(bn)、b1=(a2)-(a1)=8の等比数列に帰着しますね。
これを解くと、bn=8・2^n-1=2^n+2となります。(2^n-1は2のn-1乗という意味です。)
すなわち、(an+1)-(an)=2^n+2
両辺を2^n+1で割ると
<(an+1)/2^n+1>-(1/2)<(an)/2^n>=2
となります。
(an)/2^nをcnとすると、(cn+1)=(1/2)(cn)+2
これを変形して、(cn+1)-4=(1/2)<(cn)-4>
つまり(cn)-4=(-7/2)・(1/2)^n-1=(-7)・(1/2)^n
よってcn=4-7・(1/2)^n
この両辺に2^nをかけてan=4・2^n-7 (n≧1)
となります。
分かりにくくてすいません!
コメント(1)
チョコボーイ
5/4 7:45
ありがとうございました!nを1個ずつずらす操作は漸化式の性質的にしていい操作なんですね。大きな気づきでした!