福田の数学〜誘導付き3項間の漸化式を解く〜明治大学2023年全学部統一ⅠⅡAB第1問(1)〜3項間漸化式の解法 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜誘導付き3項間の漸化式を解く〜明治大学2023年全学部統一ⅠⅡAB第1問(1)〜3項間漸化式の解法

問題文全文(内容文):
$a_{n+2}=4(a_{n+1}-a_n)$$(n=1,2,3,...)$
$a_1=2,a_2=16$
(1)$b_n=a_{n+1}-2a_n$$(n=1,2,3,...)$と置いて$b_n$を求めよ。
(2)$a_n$を求めよ。

2023明治大学全統過去問
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)#漸化式#学校別大学入試過去問解説(数学)#明治大学#数学(高校生)#数B
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$a_{n+2}=4(a_{n+1}-a_n)$$(n=1,2,3,...)$
$a_1=2,a_2=16$
(1)$b_n=a_{n+1}-2a_n$$(n=1,2,3,...)$と置いて$b_n$を求めよ。
(2)$a_n$を求めよ。

2023明治大学全統過去問
投稿日:2023.10.30

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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
次の漸化式を解け。
$\begin{eqnarray}
\left\{
\begin{array}{l}
a_{n+1}=4a_n+b_n\\
b_{n+1}=a_n+4b_n\\
\end{array}
\right.
\end{eqnarray}$

$\begin{eqnarray}
\left\{
\begin{array}{l}
a_1=1\\
b_1=2\\
\end{array}
\right.
\end{eqnarray}$


$\begin{eqnarray}
\left\{
\begin{array}{l}
a_{n+1}=a_n+4b_n\\
b_{n+1}=a_n+b_n\\
\end{array}
\right.
\end{eqnarray}$  

$\begin{eqnarray}
\left\{
\begin{array}{l}
a_1=1\\
b_1=1\\
\end{array}
\right.
\end{eqnarray}$
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問題文全文(内容文):
$S_n = \displaystyle \sum_{k=1}^n a_k$
$S_n = 2a_n+4n -3 (n=1,2,3,\cdots)$ のとき$a_n$を求めよ。
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問題文全文(内容文):
以下の漸化式で表される数列の一般項を求めよ。
(1)$a_{n+1}=a_n+3$ $a_1=2$
(2)$a_{n+1}=2a_n$ $a_1=1$
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問題文全文(内容文):
${\large第4問}$
[1]自然数$n$に対して、$S_n=5^n-1$とする。さらに、数列$\left\{a_n\right\}$の初項から
第$n$項までの和が$S_n$であるとする。このとき、$a_1=\boxed{\ \ ア\ \ }$である。また
$n \geqq 2$のとき
$a_n=\boxed{\ \ イ\ \ }・\boxed{\ \ ウ\ \ }^{n-1}$
である。この式は$n=1$の時にも成り立つ。
上で求めたことから、すべての自然数$n$に対して
$\sum_{k=1}^n\displaystyle \frac{1}{a_k}=\displaystyle \frac{\boxed{\ \ エ\ \ }}{\boxed{\ \ オカ\ \ }}\left(1-\boxed{\ \ キ\ \ }^{-n}\right)$
が成り立つことが分かる。

[2]太郎さんは和室の畳を見て、畳の敷き方が何通りあるかに興味を持った。
ちょうど手元にタイルがあったので、畳をタイルに置き換えて、
数学的に考えることにした。
縦の長さが1、横の長さが2の長方形のタイルが多数ある。
それらを縦か横の向きに、隙間も重なりもなく敷き詰めるとき、
その敷き詰め方をタイルの「配置」と呼ぶ。

上の図(※動画参照)のように、縦の長さが3,横の長さが$2n$の長方形を$R_n$とする。
$3n$枚のタイルを用いた$R_n$内の配置の総数を$r_n$とする。
$n=1$のときは、下の図(※動画参照)のように$r_1=3$である。

また、$n=2n4$ときは、下の図(※動画参照)のように$r_2=11$である。

(1)太郎さんは次のような図形$T_n$内の配置を考えた。
$(3n+1)$枚のタイルを用いた$T_n$内の配置の総数を$t_n$とする。$n=1$
のときは、$t_1=\boxed{\ \ ク\ \ }$である。
さらに、太郎さんは$T_n$内の配置について、右下隅のタイルに注目して
次のような図(※動画参照)をかいて考えた。

この図(※動画参照)から、2以上の自然数$n$に対して
$t_n=Ar_n+Bt_{n-1}$
が成り立つことが分かる。ただし、$A=\boxed{\ \ ケ\ \ }, B=\boxed{\ \ コ\ \ }$である。
以上から、$t_2=\boxed{\ \ サシ\ \ }$であることが分かる。
同様に、$R_n$の右下隅のタイルに注目して次のような図(※動画参照)をかいて考えた。

この図(※動画参照)から、2以上の自然数$n$に対して
$r_n=Cr_{n-1}+Dt_{n-1}$
が成り立つことが分かる。ただし、$C=\boxed{\ \ ス\ \ }, D=\boxed{\ \ セ\ \ }$である。

(2)畳を縦の長さが1, 横の長さが2の長方形と見なす。縦の長さが3, 横の長さが6
の長方形の部屋に畳を敷き詰めるとき、敷き詰め方の総数は$\boxed{\ \ ソタ\ \ }$である。
また、縦の長さが、横の長さがの長方形の部屋に畳を敷き詰めるとき、
敷き詰め方の総数は$\boxed{\ \ チツテ\ \ }$である。

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単元: #数列#漸化式#数学(高校生)#数B
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問題文全文(内容文):
$f(x)=\dfrac{\log_x}{x}(x \gt 0)$である.

(1)$f^{(n)}(x)=\dfrac{a_n+b_n\log x}{x^{n+1}}$と表される事を示し,漸化式を求めよ.
(2)$h_n=\displaystyle \sum_{\beta=1}^n \dfrac{1}{k}$を用いて,$a_n,b_n$の一般項を求めよ.

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