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大学入試難問(数学解答&数学編⑭数列(群数列))

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 まずは、数学(数列(数学的帰納法))の解答と解説。

 数学的帰納法は、マーク式のテストでは出題されることはほとんどないけど、理系でも文系でも、考え方の部分では大切なものですので、理解を深めて欲しいです。問題を解く上では、難問でない限り、パターン化しているので比較的、楽かな~。と思いますよ。

先週の問題 数学(数学的帰納法)

<問題>

 数列{an}は、以下の条件を満たす。

ⅰ) a1=1

ⅱ) a1·a2+a2·a3+a3·a4+…+an·an+1=2(a1·an+a2·an-1+…+an·a1)

 

(1)a2、a3、a4、a5を求めよ。

(2)(1)の結果から、anを推測し、それが正しいことを証明せよ。


<ヒント>

(1)ⅱ)の式にn=1を代入してa2を、n =2を代入してa3を求めて行くわけだけど、それぞれどこまで書くのか、気を付けてね。

n=1なら左辺=a1·a2 右辺=2(a1·a1) だからね。

(2)(1)から推測したことを、数学的帰納法を利用して証明ね。


 

 数学的帰納法は、n=kのとき成り立つと仮定し、n=k+1のときも成り立つことを示せば良いわけだけど、この問題は、ちょっと特殊で、n=1,2,3,・・・kで成り立つと仮定するわけね。特殊な例としては、ペアで進める場合もある。すなわち、 n=k、n=k+1のとき成り立つと仮定して、n=k+2のときに成り立つこと示すパターンもある。でも、基本的には同じだからね。

 では、今週も引き続き、数列。群数列(グループ分けする数列)です。

今週の問題 数学 数列(群数列)

<問題>

数列1,1,3,1,3,5,1,3,5,7,1,3,5,7,9・・・の第200項を求めよ。

また、初項から第200項までの和を求めよ。


<ヒント>

① 1|1,3|1,3,5|1,3,5,7|・・・とグループ分けする。

② 第N群の特徴(項数や和)を考える

③ 第200項が第N群にあると仮定して②から第N群の何番目なのかを求める。

④ ③から答えを求める。


 群数列の問題は、規則性を持ったグループに分けて、そのグループの特徴(分けた理由である規則性、項数、和など)を整理して、そこから問題の条件を満たすものを探す作業すれば良いです。それでは、頑張って下さい。

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