福田の入試問題解説〜北海道大学2022年文系第2問〜数列の一般項の最小と部分和の最小 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の入試問題解説〜北海道大学2022年文系第2問〜数列の一般項の最小と部分和の最小

問題文全文(内容文):
$\left\{a_n\right\}$を$a_1=-15$および
$a_{n+1}=a_n+\frac{n}{5}-2  (n=1,2,3,\ldots)$
を満たす数列とする。
(1)$a_n$が最小となる自然数nを全て求めよ。
(2)$\left\{a_n\right\}$の一般項を求めよ。
(3)$\sum_{k=1}^na_k$が最小となる自然数nを全て求めよ。

2022北海道大学文系過去問
単元: #大学入試過去問(数学)#数列#数列とその和(等差・等比・階差・Σ)#学校別大学入試過去問解説(数学)#数学(高校生)#北海道大学#数B
指導講師: JiroFukuda Math Channel
問題文全文(内容文):
$\left\{a_n\right\}$を$a_1=-15$および
$a_{n+1}=a_n+\frac{n}{5}-2  (n=1,2,3,\ldots)$
を満たす数列とする。
(1)$a_n$が最小となる自然数nを全て求めよ。
(2)$\left\{a_n\right\}$の一般項を求めよ。
(3)$\sum_{k=1}^na_k$が最小となる自然数nを全て求めよ。

2022北海道大学文系過去問
投稿日:2022.03.30

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単元: #数列#漸化式#数学(高校生)#数B
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
次のように定められた数列$\{a_n\}$の一般項 $a_n$ を求めよ。
(1)$a_1 = 3 ,a_{n+1} =a_n +4$
(2)$a_1 = 2 ,a_{n+1} =3a_n$
(3)$a_1 = 1 ,a_{n+1} =a_n + 2n$
(4)$a_1 = 1 ,a_{n+1} =3a_n - 4$
(5)$a_1 = 2, a_2 = 5, a_{n+2} =5a_{n+1} - 6a_n$
(6)$a_1 = 1 ,a_{n+1} =2a_n + 3^n$
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福田の数学〜浜松医科大学2022年医学部第4問〜確率漸化式と誤った答案に対する指摘

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単元: #数A#大学入試過去問(数学)#場合の数と確率#確率#数列#漸化式#学校別大学入試過去問解説(数学)#浜松医科大学#数学(高校生)#数B
指導講師: JiroFukuda Math Channel
問題文全文(内容文):
次の問題
問題
表面と裏面が出る確率がそれぞれであるコインを投げる試行を繰り返し、同
じ面が3回連続して出た時点で試行を終了する。n回投げ終えた段階で試行が
終了する確率 $p_n$を求めよ。
に対する次の答案Aについて以下の問いに答えよ。
(1) もし答案Aに誤りがあれば誤りを指摘し、その理由を述べよ。ただし、すでに
指摘してある誤った結論から論理的に導き出した結論を誤りとして指摘する必要
はない。誤りがないときは「誤りなし」と答えよ。
(2) 答案Aで導かれたp_nと正解の$p_n$とで値が異なるとき、値が異なる最小のnを
求め、そのnに対する正解のpnの値を答えよ。そのようなnがないときは
「すべて一致する」と答えよ。

答案A
自然数nに対して、コインをn回投げ終えた段階で、その後最短で試行が終了するために
必要な回数がk回($k \geqq 0$)である確率を$p_n(k)$とする。このとき、
kは0,1,2のいずれかであるから、確率の総和は
$p_n(0)+p_n(1)+p_n(2)=1$
である。また、$p_n(0)=p_n,p_{n+1}(0)=\frac{1}{2}p_n(1),p_{n+2}(0)=\frac{1}{4}p_n(2)$であるから漸化式
$p_n+2p_{n+1}+4p_{n+2}=1 (n \geqq 1)$
を得る。ここで$\frac{1}{7}+\frac{2}{7}+\frac{4}{7}=1$なので、$q_n=2^n(p_n-\frac{1}{7})$とすれば
$q_n+q_{n+1}+q_{n+2}=0$
である。よって$n \geqq 4$に対して
$q_n=-q_{n-1}-q_{n-2}=(q_{n-2}+q_{n-3})-q_{n-2}=q_{n-3}$
が成立する。以上より、
$Q(x)=
\left\{
\begin{array}{1}q_1 (nを3で割った時の余りが1のとき)\\
q_2 (nを3で割った時の余りが2のとき)\\
q_3      (nが3で割り切れるとき)\\
\end{array}
\right.$
とすれば求める確率は
$p_n=\frac{q_n}{2^n}+\frac{1}{7}=\frac{Q(n)}{2^n}+\frac{1}{7} (n \geqq 4)$
である。また最初の2項は定義より$p_1=p_2=0$であり$p_n$の漸化式で$n=1$とすれば
$p_1+2p_2+4p_3=1$ であるから$p_3=\frac{1}{4}$である。さらに
$q_1=-\frac{2}{7}, q_2=-\frac{4}{7}, q_3=\frac{6}{7}$
である。したがって
$p_1=p_2=0, p_3=\frac{1}{4}, p_n=\frac{Q(n)}{2^n}+\frac{1}{7} (n \geqq 4)$
となる。

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和歌山県立医大 数列の和

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指導講師: 鈴木貫太郎
問題文全文(内容文):
和を求めよ
$1・2+1・3+1・4+……+1・n$
  $+2・3+2・4+……+2・n$
     $+3・4+……+3・n$
           ・
           ・
           ・
          $+(n-1)n$

出典:1989年和歌山県立医科大学 過去問
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岡山県立大 バーゼル問題

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単元: #大学入試過去問(数学)#数列#数列とその和(等差・等比・階差・Σ)#学校別大学入試過去問解説(数学)#数学(高校生)#数B#岡山県立大学
指導講師: 鈴木貫太郎
問題文全文(内容文):
証明せよ

$\displaystyle \sum_{k=1}^n \displaystyle \frac{1}{k^2} \leqq 2-\displaystyle \frac{1}{n}$

出典:岡山県立大学 過去問
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単元: #複素数と方程式#複素数#指数関数#数列
指導講師: 鈴木貫太郎
問題文全文(内容文):
$(1+2i)^n=x_n+y_ni$
(1)$x^2_n+y^2_n$を求めよ.
(2)$x_{n+2}$を$x_{n+1}$と$x_n$で表せ.
(3)$x_n$と$y_n$の最大公約数を求めよ.

東京電機大過去問
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