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数学 高校生

この写真の参考(その1)の別解についてなのですが、 ①赤線部分の4-2α=0、-2β+α=0となる理由がわかりません。 ②また、この解き方がどのような仕組み、考え方で解いているのかわかりません。

基礎問 3 188 124 2 項間の漸化式 (Ⅲ) (2)=1, an+1=3a+4n (n≧1) で表される数列がある。 (1) an+2n=bm とおくとき. b. bs41 の間に成りたつ関係式を 求めよ. (2) bm を求めよ. 開 124 = pantan+r (p≠1) • ① 型の漸化式の解き方には 3通りがあります。 Ⅰ. an+an=b, とおいて, b+i= pbs+g 型になるように、αを決める 精調 II. a.tan+β= b, とおいて, bsta=rb 型になるように、α.βを決める 番号を1つ上げて as+z= pas+g(n+1)+r② を用意して ②①を計算し、 α+1-α = b とおいて、 階差数列の考え方にもちこむ この問題では,Iを要求していますので、II. の解答は を見て下さい 解答 (1) an=b-2nan+1=5x+1-2(n+1) だから, これらを与式に代入して bn+1−2(n+1)=3(bm-2n) +4n …. b+1=36+2 (2) 6 +1=36+2 より 6 +1+1=3(b+1) ゆえに, 数列 (6+1} は, 初項 b1+1= (a,+2)+1= 4, 公比3の等比数列. よって, bm+1=4.3"-1 bn=4.3"-1-1 an-bn-2n-4-3-¹-2n-1 (3) (3) an を求めよ. 参考 (その1)(ⅡIの考え方で) an+an+B=b. とおくと, an-bn-an-B, anti-ba+1-a(n+1)-B 与えられた漸化式に代入して bs+1-α(n+1)-β=3(bm-an-β)+4n ○ ポイント b₂=4.3"-1 よって、a=bュー2n-1=4-3-2n-1 E 注 an+an+B = b, とおく理由は, 漸化式の中の4n がじゃまで、こ と an + に分配することによって4n を視界から消すことを考 えているからです。 bn+1=36+(4-2a) n-2β+α ここで, 4-2a=0, -28+α=0 をみたす α, βは,α=2, 8=1 よって, +2n+1= b, とおけば, bn+1=3bs, bs=4 ∴. bm+2=8.3-1 次に, n ≧2のとき (その2) (Ⅲの考え方で) [x+1=3an+4nⓘ より,x+2=30si+4(n+1) ② ②-① より, an+2an+1=3(4s+1-a)+4 ここで, an+2a=b とおくと bat=30+4,b=a2-a=6 (42=3a+4=7) よって, bn+1+2=3(b,+2), b1+2=8 よって R-1 an= a₁ + Σ b=1+ (8-3-¹-2) A-1 n-1 A-1 b=8-3-1-2 a=3a+2 より a=-1(123 =1+8.3g-11-2(n-1)=4-3"-1-2m-1 = paste [ 123 121 ポイント 1 121 189 117 118 これは,n=1のときも含む. Ⅲの考え方の解答は,左端に示したように.12.3°の3つの部 分から成りたっています。 それぞれの部分はすでに学習済みです。 漸化式は,おきかえによって、最終的に次の3型のい ずれかにもちこめれば一般項が求まる Ⅰ. 等差 Ⅱ. 等比 Ⅲ. 階差 7 (a) 第7章

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数学 高校生

高校数学で質問です (2)の下線部の領域の個数は(n -2)個の領域が増えるのではなく、(n -1)個になるのはなぜですか? よろしくお願いします🤲

582 領域の個数 基本例題130 図形と漸化式 (1)・ 平面上に,どの3本の直線も1点を共有しない , n 平面が直線によって分けられる領域の個数をnで表せ。 (1) どの2本の直線も平行でないとき。 (2) n(n2) 本の直線の中に, 2本だけ平行なものがあるとき。 指針 (1) n=3の場合について、図をかいて考えてみよう。 4 (図のD,~D』)であるが,ここで直線ℓ を引くと, ls は 4.もと2点で交わり、この2つの交点でl, は3個の線分また は半直線に分けられ、領域は3個(図のDs, Ds, D2) 増加する。 as=a₂+3 よって 同様に,n番目と (n+1) 番目の関係に注目して考える。 00000 2本の直線がある。 次の場合, 解答 (1) n本の直線で平面が α 個の領域に分けられているとする。 (n+1) 本目の直線を引くと, その直線は他のn本の直線で (n+1) 個の線分または半直線に分けられ,領域は (n+1) 個 だけ増加する。 ゆえに an+1=an+n+1+(1- よって an+1-an=n+1 また a₁=2 数列{an}の階差数列の一般項はn+1 であるから, n≧2の とき n-1. an=2+2 + Σ(k+1)= n²+n+2 2 これはn=1のときも成り立つ。 ゆえに、求める領域の個数は (2) 平行な2直線のうちの1本をℓ とすると, l を除く (n-1) 本は (1) の条件を満たすから, この (n-1) 本の直線で分けら れる領域の個数は (1) から an-1 更に、直線ℓを引くと, ℓはこれと平行な1本の直線以外の 直線と (n-2) 個の点で交わり, (n-1) 個の領域が増える。 よって、求める領域の個数は an-1+(n-1)=- n²+n+2 2 (n−1)²+(n−1)+2 2 ·+(n−1)=² n=3 n²+n 2 Ds D3 D7 n本の直線によって α 個の領域に分けられているとき, (n+1) 本目の直線を引くと領 域は何個増えるかを考え, 漸化式を作る。 pℓs (2) (n-1) 本の直線が (1) の条件を満たすとき, n本目の直線はどれか1本と平行になる から (n-2) 個の点で交わり, (n-1) 個の領域が加わる。 CHE 128 De D₁ D2 0₂-7 n-1 (1) の結果を利用。 (n+1) 番目の直線はn本 の直線のどれとも平行でな いから,交点はn個。 ◄(k+1)=k+1 =(n-1)n+n-1 D. an-1は, (1) annの 代わりに n-1 とおく。 練習 (3) 130 では交わらない n個の円がある。 これらの円によって 平面上に、どの2つの円をとっても互いに交わり, また、3つ以上の円は同一の点 られるか。 の部分に分け ( (2

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数学 高校生

例題103の⑵の問題で一般項が2のK乗−1になる理由がわからないので教えて下さい

25540 基本例題 103 一般項を求めて和の公式利用 次の数列の初項から第n項までの和を求めよ。 (1) 12,3252, 指針 次の手順で求める。 ① まず,一般項を求める→第k項をnの式で表す。 k=1 を利用。 解答 与えられた数列の第k項をak とし 求める和をSとする。 (1) a=(2k-1)² よって 練習 100 ②2 (第k項)を計算。 Σk, k, k3 の公式や、場合によっては等比数列の和の 注意 1 で,一般項を第n項としないで第k項としたのは,文字nが項数を表してい からである。 (2) ak=1+2+2+ ...... +2-1 一等比数列の和 等比数列の和の公式を利用して ak を ん で表す。 CHART Σの計算 まず一般項 (第k項) をんの式で表す よって Sn = ak= (2k-1)² = Ž (4k²—4k+1) k=1 k=1 72 n =4Σk²-4Σk+≥1 k=1 k=1 k=1 (2) 1, 1+2, 1+2+2², = 72 (2) a=1+2+2²+......+2k-1-1. (2² − 1) 2-1 k=1 - = 4• n(n+1)(2n+1) — 4• ½ n(n+1)+n =1/13n{2(n+1)(2n+1)-6(n+1)+3} = n(4n²-1) = n(2n+1)(2n−1) 3 k=1 00000 -=2¹²-1 基本102 重要 114 次の数列の初項から第n項までの和を求め上 Sn=as2 (2'-1)=22-21 k=1 2(2-1) n=2"+1-n-2 2-1 注意 和が求められたら, n=1,23として検算するように心掛けるとよい。 <第k項で一般項を考える 11/12でくくり 分数が出てこないように する。 ak は初項1,公比2, の等比数列の和。 S.=2(22-12 すこともできる。 【基: 次 指針 - し

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