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Mathematics Senior High

19の(2)の問題です。 黄色の丸のところなのですが、どうして分子が3(2^n− 1− 1)ではないのでしょうか?

320 数学B = 12 n(n+1)²(n+2) [別解 求める和をSとすると S=12+(12+22)+ (12+2+32) ++ (12+22 + = Σ (1² + 2ª² + -......-+ k²) = Σk(k+1)(2k+1) k=1 16 = (2k³+3k² + k) = (2 k³ +3 k² +Źk) 6k=1 k=1 -1/12 1/12 n(n+1) +3.1/n(n+1)(2n+1)+ •+n²) n+1)(2n+1)+n(n+1)] 1n(n+1){n(n+1)+(2n+1)+1} [参考] 和は (2) で表すこともできる。 an=a+ n-1 Σ3-2-1=1+ k=1 3(2-1-1) 12+12+12++12 2-1 2+2+......+22 32+... +32 成り立つ。 +) ゆえに,一般項は an=3.2"-1_9 また, 初項 α=1 であるから,上の式は n=1のときにも公比2項数n-1の等 =3.2-1-2 第1章 数列 321 1章 比数列の和。 PR k=1 はこれを縦の列ご とに加えたもの。 よって Sn= (3.2-1-2)= och k=1 3(2-1) 2-1 初項は特別扱い。 -2n =3.2"-2n-3 PR (1) Sn=2n2+n (2) Sn=5"-1 ②20 (1) n≧2 のとき 初項から第n項までの和Sが次の関係式を満たすような数列{an} の一般項am を求めよ。 (3) Sn=3n2-2n+1 PR ②19 次の数列の第n項を求めよ。 また, 初項から第n項までの和を求めよ。 (2)1, 4, 10, 22, 46, (1) 1, 7, 17, 31, 49, an=S-S-1=(2n²+n)-{2(n-1)2+(n-1)} =(2m²+n)-(2m²-3n+1)=4n-1 また, n=1のとき HINT n≧2, n=1の 場合に分けて考える。 =Sに着目。 35,4 a=Si=2.12+1=3 し 与えられた数列の一般項をanとし, 初項から第n項までの和 をSとする。 [HINT ゆえに an=4n-1 よって, an=4n-1 は n=1のときにも成り立つ。 a=4.1-1=3 また、数列{a}の階差数列を {bm} とする。 階差数列利用の注意 ① n≧2」 とする 2 αは特別扱い (2)n≧2 のとき an=Sn-Sm-1=(5"-1)-(5-1) n-l =(5-1)・5"'=4・5"-1 また, n=1のとき a=Si=5'-1=4 (1){6}:6,10, 14, 18, 1 7 17 31 49 これは,初項6, 公差 4の等差数列である。 よって, an=4・5-1 は n=1のときにも成り立つ。 a=4.5=4 n-l 差 : 6 10 14 18 ゆえに bn=6+(n-1)・4=4n+2 よって, n≧2 のとき n-1 ゆえに an=4.5-1 n≧2 を忘れない。 (3) n≧2 のとき So≠0の場合は, an が an=SnSn-1 1つの式で表せない。 n-1 an=a1+(4k+2) ← (n-1)n k=1 k=1 =1+4•- (n-1)n+2(n-1) =2n2-1 また, n=1のとき また,初項 α=1であるから, 上の式は n=1のときにも 成り立つ。 初項は特別扱い。 よって, an=6n-5 は n=1のときには成り立たない。 ゆえに α=2, n≧2のとき an=6n-5 <a₁=6-1-5=1 ゆえに,一般項は an-2n2-1 =(3m²-2n+1)-{3(n-1)2-2(n-1)+1} =(3m²-2n+1)-(3m²-8n+6) =6n-5 a=St=3・12-2・1+1=2 (本冊基本例題 20 の n INFORMATION 参照) よって S=(2-1)=22-21 k=1 k=1 k=1 =2.—n(n+1)(2n+1)—n = n(2n²+3n+1-3) =1/13n(n-1)(n+2) (2){bm}:3,6,12,24, PR 次の数列の初項から第n項までの和を求めよ。 ②21 2 k2 (1) 2 2 13'35' 5・7' 1 (2) 1・5'59' 9・13' k=1 =n(n+1)(2n+1) 1 4 10 22 46 (1) この数列の第k項は 2 (2k+1)-(2k-1) (2k-1)(2k+1) (2k-1)(2k+1) ゆえに、初項から第n項までの和は 2k-1 2k+1 ( 1 D) + ( 1 D) + ( 1 D) + + (2n-1 2n+1) (1)+(孝一)+(第一分)+ bn=3.27-1 これは,初項3,公比2の等比数列である。 ゆえに 差: 3 6 12 24 2n =1- よって, n≧2のとき n≧2 を忘れない。 2n+1 2n+1 途中の 111 3'5'7' が消える。 2n

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演習15で、両辺に√nをかけた不等式について、n=kの時に両辺に√(k+1)を加えて証明しようと思いました。(今まで解いていた問題だとこのような解き方でしたので…) そうしたら3枚目の最後の式から0以上であることを言えないために、証明できませんでした。 みなさんはどの時点... Read More

3 となるので,①は成り立つ。 1 1 +... + <2- 12 22 ne n 1 n=2のとき, 1 + 5 12 4 22 , 1 = 2- 2 2 n=k(k≧2) のとき, ①が成り立つとすると, 1 1 1 ・+・・・+ <2- 12 22 k2 k ①でn=k+1とした式 1/3+/12/2++//+(k+1)= 1 1 1 <2 3 k+1 を②から導けばよい. ここで,②③の左辺どうし,右辺どうしの差を不等号で結ぶと, (k+1)2 < (2-1+1)-(2-1) 4 ④が成り立つことが示せれば, ② + ④ から ③ を導くことができる.そこで, ④ を示すことを目標にする. そのためには, (④の右辺) (④の左辺) > 0 を示せ ばよい. = (2)-(2)-(1) (k+1)2-k(k+1)-k k(k+1)2 1 1 1 1 k k+1 (k+1)2 1 >O k(k+1)2 よって、 ①は数学的帰納法によって証明された. 注②の両辺に 1 (k+1)2 を加えると, 1 1 1 12 + +…+ + 22 k2 1 (k+1)2 1 <2- + k (k+1)2 1 1 これから 2 + <2- k (←④) を示せばよいとしても (k+1)2 k+1 よい。 15 演習題 ( 解答は p.78) ← ③の左辺は、②の左辺に 1 (k+1)2 を足したものなので ②と③の差に着目する. <a<bかつc <d ⇒ atc<b+d という不等式の性質を用いている。 1+√2+√3+√m 数列 {a} を am= で定める.このとき, すべての自然数nに n 2n 3 ついて、不等式 2/ <a が成り立つことを,数学的帰納法によって証明せよ。 帰納法の使いやすい形に (信州大・医一後) して証明する. 70

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⑥の問題で、右側の解説の…①と…②の式がなんでその式になるのかが、わからないので教えてほしいです🙇 (…①と…②は、右側の解説の一番上にあります!)

E ④ 今年度の男子 解答と解説 23 さて、次のように考えることもできる。 道のりの合計から、x+y=2100 5時間40分- 1 時間 ←54号 3) 時間の合計から、 I 140 70 + y=22...④ ③、④を解いて、 x=1120, y=980 走った時間は、 1120 1408 (分) 歩いた時間は、 1980 70 =14 (分) だから、1+1=112834 ...D 15 + 1 = 17 ... 2 3 ①の両辺に 15をかけると, 5x+y=65 ... ③ ②の両辺に15をかけるとェ+5y=85 ··· ④ 2 章 ③.④の連立方程式を解くと, x=10,y=15 ポイント 速さの問題では、時間の単位, 道のりの単位をそろ える。 7 (1) 1日で36Lを30日間 200 人で行うので。 36×30×200=216000 (L) 4 (1) 昨年度の全体の生徒数について, x+y=665 ① 今年度の増えた生徒数に注目して, 4 5 100~ 100y=30... ② ②の両辺に 100 をかけると. 4.x+5y=3000...③ ① ③の連立方程式を解くと, r=325,y=340 別解 ② は,今年度の全体の生徒数に注目して 104 100 105 100y=665+30 両辺に100をかけて整理して 104+105g=69500 とすることもできる。 (2) 今年度の男子と女子の生徒数は, 7325× (1+ 4 100 =338 (人) 女子 340×1+ (1+ =357 (人) 5 100 580円のお菓子を1個,100円のお菓子を4個買 う予定だったとする。 x (2) 取り組みAを行うと, 節約できる水の量は1 人あたり 6×30=180(L) である。 取り組み A を行った人数を1人, C を行った人数を人と すると, 取り組み AとCで節約した水の量は, (1)より, 261000-216000=45000 (L) なので, |x+y=200 ・・・① 180x+360y=45000 ... ② この連立方程式を解くと, x=150,y=50 (3) 人数が自然数とならない場合は適さない。 1 男子の人数を人, 女子の人数を人とすると, x+y=180 ① 自転車で通学している人数について, 0.16.x=0.2y 両辺に100をかけて整理すると, 4.r-5y=0 ... ② ①,②の連立方程式を解いて、 x=100,y=80 男子の自転車で通学している人数は, 0.16×100=16(人) これより, 全部で 16×2=32(人) ミス注意! 求めるものは, 男子と女子の人数で はなく、 自転車通学をしている人数である。 p.38~39ステージ3 合わせて20個買うので, x+y=20...D 反対にして買ったときと予定のときの金額につい 1 ウ て, 80y+100.x=(80+100y)-40 ...② ②より, 20-20y=-40 両辺を20でわると, r-y=-2 ③ ① ③の連立方程式を解くと, x=9, y=11 ⑥6 AB間の道のりをækm, BC間の道のりを ykm とする。 全体の時間について, 連立方程式をつくる 2 (1) x=3, y=-2 (3) x=4,y=5 (5) x=1,y=-1 (7) x=9,y=6 (2) x=7, y=2 (4) x=2,y=-1 (6) x=4,y=7 (8) x=6,y=-5 3 (1) x=-3, y=-4 (2) x=-3, y=2 (3) ミー- 2 3' y=4 (4) x=5,y=-4 a=1, b=4 4 時間 20分=- =123 時間 ← 4+1=1

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