数学
高校生
解決済み

分からないので解説お願いします

練習 次の条件によって定められる数列 {an} の一般項を求めよ。 38 1 (1) a=1, an+1=2an+3 (2) a=0, an+1=1- an 2
数列 数学的帰納法

回答

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特殊解型と呼ばれる漸化式のため、a(n)とa(n+1)をαに置き換えた特性方程式α=pα+qを用いて計算します。

特性方程式を使ってα=2α+3 α=-3
これを使って式を変形して
a(n+1)+3=2(a(n)+3)
a(n)+3=b(n)とおく。
b(n+1)=2b(n)
これは等比数列の形なので
b(n)=b(1)・2^(n-1)
  =2^(n+1)
b(n)=a(n)+3なので
a(n)+3=2^(n+1)
a(n)=2^(n+1)-3
同様に⑵も解けます。

シアン

特性方程式についての解説です。

a(n+1)=p・a(n)+q …①を扱いやすいように等比数列の形に変形させます。
変形させたものは
a(n+1)-α=p(a(n)-α) …②となるはずです。
ではこのαがどんなものであるかというのを求めるのが特性方程式です。

②を展開して
a(n+1)-α=p・a(n)-pα …③
③-①で
-α=-pα-q
符号を整えて
α=pα+q
と導けます。

α=pα+qを使ってαを求めることで元の①の形から②の形まで出せる訳ですね。(これが特殊解型の解法です)

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