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Mathematics Senior High

→(矢印)を書き込んでいる部分の展開の仕組みがよくわかりません。どなたか解説していただけないでしょうか?

286 第7章 数列 応用問題 1 次の数列の和を求めよ、 S=1・3+3・9+527+....+ (2n-1)・3" 精講 各項は2つの数がかけ算されていますが、 左側の数は 1, 3, 5, と等差数列をなし, 右側の数は3, 32, 3, ・・・・・・ と等 比数列をなしています。つまり、これは「(等差数列)×(等比数列)」の形をし た数列の和です。 この数列自体は、等差数列でも等比数列でもないので、公式を適用すること はできませんが,等比数列の公式を導くときに使った「ずらして引く」の考え 方は有効です. それにより, 等比数列の和に帰着させることができます。 解答 S-3S を計算する. ×3 S = 1・3 + 332 + 533 + ...... + (2n-1 ×3 3S = 1 .32 + 3-33 + … + (2n-3)3" + (2n-1)・3+1 -2S = 1.3 + 2 3 + 2・3° + ...... + 2.3" (2n-1) 3+1 初項 2・3218. 公比3.項数n-1の等比数列の和 18(3-1-1) =3+ -(2n-1).3n+1 3-1 =3+9(3-1)-(2n-1) ・3+1 =3+3 +1-9-(2n-1)37+19・37-1=32.3"-1=3n+1 =-6-(2n-2) •3+1 G よって, S=3+(n-1)・3n+1 コメント 両辺を2で割る 数列の和を求めた後, 計算の結果に自信がない場合は, S n=1,2,3 などを代入した値 3+0・32=3,3+1・3°=30, 3+2・3=165 が,もとの数列の初項 第2項 第3項までの和 1・3=3, 1・3+3・9=30, 1・3+3・9+5・27=165 と一致することを確かめておくとよいでしょう. 数列の和の計算において,ほ とんどの計算ミスは,この方法で検出することができます。 例 の利 の 水

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高校数学、数列の問題です。 513の3行目、4an-3an-1=0 はどこから出てきたのか教えてください🙏

ep Up 65 漸化式の応用 Step Up 例題 201 数列の和 S と漸化式 数列{az}において, 初項から第n項までの和を S とすると, S+2a=3 が成り立っている。このとき, 次の問いに答えよ。 (1) n≧2 のとき, an と α- との関係を求めよ。 (2) annの式で表せ。 数学B ゆえに a=2" · (n+1)=2*-³ (n+1) よって n=2"-1(n+1) エクセル 41=patr (p≠1) 両辺を n+1 で割る 512 月+in+1 n+2の両辺を (n+2) 倍すると (n+2)an+1= (n+1)an . S. を結ぶ関係式は a. S.-S- (n≥2) ここで, bm=(n+1)a とおくと 解 (1) S=3-24 だから,n≧2 のとき (2) an-S-S-1-(3-2an)-(3-2an-1) よって 3a-24-1 = 0 in=1/24n-s より 数列{az} は,公比 1/3 の等比数列である。よってan=ail ここで S+2a1=3 また S=α より α1=1 よってan = (1/2)^1 513 数列{a} の初項から第n項までの和をSとする。 Sn=2-3a を満たすとき, 数列 {a} の一般項を求めよ。 Step Up 例題 202 2項間の漸化式 (1) {a} の一般項を求めよ。 α1=1, nan+1=2(n+1)an+n(n+1) (n=1, 2, 3, ... で定義される数列 an+1=2+1 n+1 n 解 漸化式の両辺を n(n+1) で割って an = b とおくと b1=2+1 n この漸化式は, bn+1+1=2(6+1) と変形できる。 6+1=1+1=2 だから 数列 {bm+1} は, 初項2, 公比2の等比数列である。 bn+1=2.2"-1=2" より bm=2"-1 よって an=n.bn=n(2-1) 514 次の漸化式で定められる数列{an} の一般項を求めよ。 (1) 1=1, an+1 an+2 (n=1,2,3, ••••••) n+1 n an An-1 (2) α1=2, = n n-1 n(n-1) (n=2,3,4,......) 148 数学 B 編 b1=b また bi=24=1/3 したがって,数列{bm}は初項 / 公比1の等比数 列である。 61=6より (bm) の頃はすべ て等しくなります。 b₁- もよいです。 - 2 よって a= 3(n+1) 513 S=2-34 だから, n≧2 のとき 818 2.2.2 ass (n=2.3.4...) an-S-S-1-(2-3an)-(2-3an-1) よって 4a3a1= 0 3 これより4=1/4-1 だから, 数列{an} は公比 -an- 3 と 4 12の等比数列である。 3\ ゆえに an=a ここで Si=2-3a」 また Sia より a1= 1/2 An+1=2an (n=1.2.3....) は同じことを表しています。 3 an= エクセル と S のある式 → an=S-S-1, an+1=Sn+1-S で α または 1 の式にする 514(1) = とおくと bm+1=6+2 より n 数列{bm}は初項 b= = 1, 公差2の等差数列 322 | 数学B編

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(2)でn≧2^m と勝手に決めていいいのですか?

重要 例題 45 無限級数Σ1/nが発散することの証明 0000 (1) すべての自然数nに対して, 2 1 k=1k 2 n M +1が成り立つことを証明せよ。 (2)無限級数1+ 1 1 + 2 1 ++ +...... 3 は発散することを証明せよ。 n 基本 34 重要 44 (1)数学的帰納法によって証明する。 (2) 数列{1} は0に収束するから、か.63 基本例題 34のように,p.61 基本事項図② を利用する方法は使えない。 そこで, (1) で示した不等式の利用を考える。 2"/1/11 ここで,n→∞となる。 1) 解答 2章 k=1 k 2 n +1 ① とする。 1/8=1+1/2=1/3+1 [1] n=1のとき k=1k よって, ① は成り立つ。 [2]=m(mは自然数)のとき,① が成り立つと仮定すると11+1 このとき 2m+1 2m 2m+1 1 +-+ = k=1k k=1 k 1 + k=2" +1 k (+1) +2 +1 +2 +2 2m+1 2m+2 2m k=1 k 2 4 ④無限級数 +......+ 2m+1 =1+1+ + 1 1 .+......+ 2m+1 2m+2 >m+1+gans2mm/+1+1 2m+2m 12m+1=2m2=2"+2m 1 2+2+2 (2) 1 2m+k よって, n=m+1のときにも①は成り立つ。(k=1,2, 2m-1) [1], [2] から, すべての自然数nについて①は成り立つ。 (2) S=1/2" とすると,(1)から 2m Snm 1 +1 k=1 k 2 ここで,m→∞のときn→∞ で lim m(2+1)=x -1=8 limSn=∞ →∞ n→∞ 00 したがっては発散する。 an≦bn liman=∞⇒limbn=∞ (p.343②) n=1 n 72100 1210 0=0nalexmil 無限級数1/nの収束・発散について 8 数列{a} が 0 に収束しなければ, 無限級数 2αは発散するが (p.61 基本事項 2②),こ n=1 =0であることから,このことが確認できる。 n 11は1のとき収束, p≦1のとき発散することが知られている。 検討 の逆は成立しない。 上の (2) において lim 00 練習 @ 45 上の例題の結果を用いて,無限級数方 は発散することを示せ。 p.81 EX 32

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ケコサシなぜBとの実数解の個数で接戦の本数求めれるんですか?

69. 《接線の本数》 02 解答 (アイ) 2 ( 3 (キ) 1 (ク) 0 (ウ) 3 (エ) 3 | (オ) 2 (ケコ)(サシ) -3,-2 (順不同) ◇◆思考の流れ◆◇ まずC上の点(a, -3a)における接線の方程式 を求め, 通る点Aの座標を代入する。 b=アイのエの国カの異なる実数解の 面積 ると める。 また,点Aを通るCの接線の本数は,の方程式 式 る。 個数と等しい。 y=x3xからy'=3x²-3 よって, C上の点(a,α-3a) における接線の方程式 e, 1 で は x y-(a-3a)=(3a2-3)(x-a) すなわち y=3(α-1)x2a3. ① また, 接線 ①が点A(1, b) を通るとき b=3(a2-1)-1-2a3 ゆえに b=243 +342-3 ② f(a)=-2a3+3a2-3とすると f'(a)=-6a²+6a =-6a(a-1) f'(α) = 0 とすると α = 0, 1 よって,f(α) の増減表は次のようになる。 a 0 ... 1 - 20 + 0 f'(a) f(a) -3 1 -2 ゆえに,f(a) は a=1で極大になり, a=0で極小に なる。 このとき,y=f(a) のグラフ は、 右の図のようになり, 点A を通るCの接線の本数が2本に なるための条件は,y=f(a) の グラフと直線 y= b が相異なる 2つの共有点をもつことである。 よって, グラフから b=-3 または b=-2 ◎ここを押さえる! 〇 y. 1 0 a -2 y=b y=b 3次関数のグラフでは, 接点が異なると接線も 異なるから, aの3次方程式②の実数解の個数 が 点Aを通るCの接線の本数に一致する。 接線の本数 タイムリミット10分 座標平面上の曲線 y=3x をCとする。 C上の点(a-3a) における接線が点A (1. また,f(a)=[アイ]al を通るとき, ol アイ オ I a カ [カ] が成り立つ。 とすると, 関数f(a)はa=キで極 になり,クで極小になる。 したがって, 点Aを通るCの接線の本数が2本となるのは, b= [ケコ または b=サシ のときである。 ただし,ケコサシの解答の順序は問わない。 y=3x²-3 よって ▷ p.108 塩線の方程式は、y-103-30)=30-3)(xa) h-a³+3a=3 (a+b)(a-1) ( ) ( =-3 (03-a-a+1) b=-203 +30²-3 f(a)とする。 f(a)=6a²+6a ) a²-a-atl -bala-1)=0 azo.1 A ウ I オ アイ -23 3 キ カ 323 3 3 ケコ 01-3 サシ -2 3 3

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