福田の数学〜北海道大学2025文系第3問〜3項間漸化式と数列の和 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜北海道大学2025文系第3問〜3項間漸化式と数列の和

問題文全文(内容文):

$\boxed{3}$

数列$\{a_n\}$を次のように定める。

$a_1=1,a_2=3,$

$(n+1)a_{n+2}-(2n+3)a_{n+1}+(n+2)a_n=0$

$\qquad (n=1,2,3,・・・・・・)$

(1)$b_n=a_{n-1}-a_n$とおくと、

$b_{n+1}=\dfrac{n+2}{n+1}b_n \quad (n=1,2,3,・・・・・・)$

が成り立つことを示せ。

(2)数列$\{a_n\}$の一般項を求めよ。

(3)$\displaystyle \sum_{n=1}^{225}\dfrac{1}{a_n}$の値を求めよ。

$2025$年北海道大学文系過去問題
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)#漸化式#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):

$\boxed{3}$

数列$\{a_n\}$を次のように定める。

$a_1=1,a_2=3,$

$(n+1)a_{n+2}-(2n+3)a_{n+1}+(n+2)a_n=0$

$\qquad (n=1,2,3,・・・・・・)$

(1)$b_n=a_{n-1}-a_n$とおくと、

$b_{n+1}=\dfrac{n+2}{n+1}b_n \quad (n=1,2,3,・・・・・・)$

が成り立つことを示せ。

(2)数列$\{a_n\}$の一般項を求めよ。

(3)$\displaystyle \sum_{n=1}^{225}\dfrac{1}{a_n}$の値を求めよ。

$2025$年北海道大学文系過去問題
投稿日:2025.03.28

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問題文全文(内容文):
次の和を求めよ。
(1)
$\displaystyle \sum_{k=1}^n (3k+5)$

(2)
$\displaystyle \sum_{k=1}^n (k^2+2k+3)$
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指導講師: JiroFukuda Math Channel
問題文全文(内容文):
複数の玉が人った袋から玉を 1 個取り出して袋に戻す事象を考える。どの玉も同じ確率で取り出されるものとし、nを自然数として、以下の間いに答えよ。
(1) 袋の中に赤玉 1 個と黒玉 2 個が入っている。この袋の中から玉を 1 個取り出し、取り出した玉と同じ色の玉をひとつ加え、合計 2 個の玉を袋に戻すという試行を繰り返す。n回目の試行において赤玉が取り出される確率を$p_{ n }$とすると、$p_{ 2 }=\dfrac{\fbox{ア}}{\fbox{イ}}, p_{ 3 }=\dfrac{\fbox{ウ}}{\fbox{エ}}$
( 2 )袋の中に赤玉 3 個と黒玉 2 個が人っている。この袋の中から玉を 1 個取り出し、赤玉と黒玉を 1 個ずつ、合計 2 個の球を袋に戻す試行を繰り返す。n回目の試行において赤玉が取り出される確率を$p_{ n }$とすると、次式が成り立つ。
$p_{ 2 }=\dfrac{\fbox{オカ}}{\fbox{キク}}, p_{ 3 }=\dfrac{\fbox{ケコ}}{\fbox{サシ}}$
n回目の試行開始時点で袋に人っている玉の個数$M_{ n } はM_{ n }=n+\fbox{ス}$であり、この時点で袋に入っていると期待される赤玉の個数$R_{ n }はR_{ n }=M_{ n }×P_{ n }$と表される。n回目の試行において、黒玉が取り出された場合にのみ、試行後の赤玉の個数が施行前と比べて$\fbox{セ}$個増えるため、n+ 1 回目の試行開始時点で袋に入っていると期待される赤玉の個数は$R_{ n+1 }=R_{ n }+(1-P_{ n })×\fbox{セ}$となる。したがって、
$P_{ n+1 }=\dfrac{n+\fbox{ソ}}{n+\fbox{タ}}×P_{ n }+\dfrac{1}{n+\fbox{チ}}$
が成り立つ。このことから、$(n+3)×(n+\fbox{ツ})×(P_{n}-\dfrac{\fbox{テ}}{\fbox{ト}})$がnに依らず一定となる事が分かり、$\displaystyle \lim_{ n \to \infty } P_n =\dfrac{\fbox{ナ}}{\fbox{ニ}}$と求められる。

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問題文全文(内容文):
$a_1=4$
$\displaystyle \sum_{k=1}^{n+1} a_k=4,a_n+8$
一般項$a_n$を求めよ.

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問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{1}$ (5)地点Aと地点Bがあり、Kさんは時刻0に地点Aにいる。Kさんは1秒ごとに以下の確率で移動し、時刻0からn秒後に地点Aか地点Bにいる。
$\left\{\begin{array}{1}
・地点Aにいるとき\\
\frac{1}{2}の確率で地点Aにとどまり、\frac{1}{2}の確率で地点Bに移動する。\\
・地点Bにいるとき
\frac{1}{6}の確率で地点Bにとどまり、\frac{5}{6}の確率で地点Aに移動する。\\
\end{array}\right.$
Kさんが時刻0からn秒後に地点Aにいる確率を$a_n$、地点Bにいる確率を$b_n$で表す。ただし、nは0以上の整数とする。
(i)$a_{n+1}$を$a_n$と$b_n$で表すと$a_{n+1}$=$\boxed{\ \ サ\ \ }$$a_n$+$\boxed{\ \ シ\ \ }$$b_n$であり、$a_4$=$\boxed{\ \ ス\ \ }$
(ii)数列{$a_n$}の一般項$a_n$をnの式で表すと$\boxed{\ \ セ\ \ }$である。

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問題文全文(内容文):
$\displaystyle \int_{0}^{1} (1-x^2)^n dx$
$=\displaystyle \frac{4^n(n!)^2}{(2n+1)!}$を示せ

出典:2016年信州大学医学部 入試問題
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