数列の問題
数列 は
を満たす。このとき、
の値を求めよ。
この問題で使うもの
- 数学的帰納法と一般項の推定(説明と入口の問題)
- 分数の数列の和(部分分数分解)(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(17 技能)
読み込み中…
右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
漸化式は2次式で、そのままでは解けない。まず を計算して一般項を推定し、数学的帰納法で確かめよう。
ヒント 2
から と推定できる。帰納法では と変形するとよい。
ヒント 3
が示せれば、 と分解でき、和は隣どうしで打ち消し合う。
答えと解説
答えを見る
どこでつまずきましたか?(選ぶと、戻る場所を案内します)
解説を読む
一般項の推定
漸化式に を代入して最初のいくつかの項を計算する。
となるので、 と推定できる。
数学的帰納法による証明
を示す。
[1] のとき、 であるから は成り立つ。
[2] のとき が成り立つ、すなわち と仮定する。このとき
となり、 のときも は成り立つ。
[1], [2] より、すべての正の整数 について である。
和の計算
であり、
と部分分数に分解できる。よって
途中の項は打ち消し合うので
答え:
別解
より と推測する。数学的帰納法で示す。 と仮定すると、 となり、 でも成り立つ。 では で成り立つ。よって 。
したがって 。
。
検算: のみなら で一致する。