【高校数学】等差数列の一般項~理解すると忘れない~ 3-2【数学B】 - 質問解決D.B.(データベース)

【高校数学】等差数列の一般項~理解すると忘れない~ 3-2【数学B】

問題文全文(内容文):
等差数列の一般項の説明動画です
チャプター:

00:00 はじまり

00:24 解説スタート

03:01 一般項

05:06 使い方

05:46 まとめ

06:17 まとめノート

単元: #数列#数列とその和(等差・等比・階差・Σ)#数学(高校生)#数B
指導講師: 【楽しい授業動画】あきとんとん
問題文全文(内容文):
等差数列の一般項の説明動画です
投稿日:2021.06.28

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問題文全文(内容文):
次の漸化式を解け。(すべて、$a_1=1$とする)

①$a_{n+1}=a_n+2$

②$a_{n+1}=2a_n$

③$a_{n+1}=2a_n+2$

④$a_{n+1}=a_n+2n$

⑤$a_{n+1}=2a_n+2^n$

⑥$a_{n+1}=2a_n+2n$
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指導講師: JiroFukuda Math Channel
問題文全文(内容文):
${\large第4問}$
初項3、交差$p$の等差数列を$\left\{a_n\right\}$とし、初項3、公比$r$の等比数列を$\left\{b_n\right\}$と
する。ただし、$p \ne 0$かつ$r \ne 0$とする。さらに、これらの数列が次を満たすとする。
$a_nb_{n+1}-2a_{n+1}b_n+3b_{n+1}=0$ $(n=1,2,3,\ldots)\cdots$①

(1)$p$と$r$の値を求めよう。自然数$n$について、$a_n,a_{n+1},b_n$はそれぞれ
$a_n=\boxed{\ \ ア\ \ }+(n-1)p$ $\cdots$②
$a_{n+1}=\boxed{\ \ ア\ \ }+np$ $\cdots$③
$b_n=\boxed{\ \ イ\ \ }r^{n-1}$
と表される。$r \ne 0$により、すべての自然数$n$について、$b_n \ne 0$となる。
$\displaystyle \frac{b_{n+1}}{b_n}=r$であることから、①の両辺を$b_n$で割ることにより
$\boxed{\ \ ウ\ \ }a_{n+1}=r\left(a_n+\boxed{\ \ エ\ \ }\right)$ $\cdots$④
が成り立つことが分かる。④に②と③を代入すると
$\left(r-\boxed{\ \ オ\ \ }\right)pn=r\left(p-\boxed{\ \ カ\ \ }\right)$$+\boxed{\ \ キ\ \ }$ $\cdots$⑤
となる。⑤が全ての$n$で成り立つことおよび$p \ne 0$により、$r=\boxed{\ \ オ\ \ }$を得る。
さらに、このことから、$p=\boxed{\ \ ク\ \ }$を得る。
以上から、すべての自然数$n$について、$a_n$と$b_n$が正であることもわかる。

(2)$p=\boxed{\ \ ク\ \ },$ $r=\boxed{\ \ オ\ \ }$であるから、$\left\{a_n\right\},$ $\left\{b_n\right\}$の初項から第$n$項
までの和は、それぞれ次の式で与えられる。
$\sum_{k=1}^na_k=\displaystyle \frac{\boxed{\ \ ケ\ \ }}{\boxed{\ \ コ\ \ }}n\left(n+\boxed{\ \ サ\ \ }\right)$
$\sum_{k=1}^nb_k$$=\boxed{\ \ シ\ \ }\left(\boxed{\ \ オ\ \ }^n-\boxed{\ \ ス\ \ }\right)$

(3)数列$\left\{a_n\right\}$に対して、初項3の数列$\left\{c_n\right\}$が次を満たすとする。
$a_nc_{n+1}-4a_{n+1}c_n+3c_{n+1}=0$ $(n=1,2,3,\ldots)\cdots$⑥
$a_n$が正であることから、⑥を変形して、$c_{n+1}=\displaystyle \frac{\boxed{\ \ セ\ \ }a_{n+1}}{a_n+\boxed{\ \ ソ\ \ }}c_n$を得る。
さらに、$p=\boxed{\ \ ク\ \ }$であることから、数列$\left\{c_n\right\}$は$\boxed{\boxed{\ \ タ\ \ }}$ことがわかる。

$\boxed{\boxed{\ \ タ\ \ }}$の解答群
⓪すべての項が同じ値をとる数列である
①公差が0でない等差数列である
②公比が1より大きい等比数列である
③公比が1より小さい等比数列である
④等差数列でも等比数列でもない

(4)$q,u$は定数で$q \ne 0$とする。数列$\left\{b_n\right\}$に対して、初項3の数列$\left\{d_n\right\}$が
次を満たすとする。
$d_nb_{n+1}-qd_{n+1}b_n+ub_{n+1}=0$ $(n=1,2,3,\ldots)\cdots$⑦
$r=\boxed{\ \ オ\ \ }$であることから、⑦を変形して、$d_{n+1}=\displaystyle \frac{\boxed{\ \ チ\ \ }}{q}(d_n+u)$
を得る。したがって、数列$\left\{d_n\right\}$が、公比が0より大きく1より小さい
等比数列となるための必要十分条件は、$q \gt \boxed{\ \ ツ\ \ }$かつ$u=\boxed{\ \ テ\ \ }$
である。

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$\boxed{2}$

数列$\{a_n\}$に対して

$T_n=\displaystyle \sum_{k=1}^n \dfrac{(k+2)!}{(k-1)!}a_k (n=1,2,3,\cdots)$

とおくとき、

$T_n=\left(n-\dfrac{1}{2}\right)^2 (n=1,2,3,\cdots)$

が成り立つとする。ただし、$0!=1$である。

(1)$a_1=\dfrac{\boxed{ア}}{\boxed{イウ}},a_2=\dfrac{\boxed{エ}}{\boxed{オ}}$である。

(2)$n\geqq 2$に対して$T_n-T_{n-1}=\boxed{カ}n-\boxed{キ}$が

成り立つから、

$a_n=r^n\dfrac{n-\boxed{ク}}{(n+s)(n+t)(n+u)} (n=2,3,4,\cdots)$

である。ただし、ここに$r=\boxed{ケ}$であり、

$s\lt t \lt u$として$s=\boxed{コ},t=\boxed{サ},u=\boxed{シ}$である。

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問題文全文(内容文):
0<a<bとする。数列a,u,v,w,bが等差数列であり、数列a,x,y,z,bが等比数列(公比は実数)である。
(1) uwとxzの大小を比較せよ。
(2) u+wと、x+zの大小を比較せよ。
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