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数学 高校生

141. これでも記述大丈夫ですか??

重要 例題 141 n≦k の仮定 数列{an}(ただし an> 0) について、関係式 証明。 は整数 の証明。 (a1+a2+......+αn)=a^²+a2²3+...... +α² が成り立つとき, an=nであることを証明せよ。 指針自然数nの問題であるから,数学的帰納法で証明する。 n=k+1のときを書き出すと ならない。 (1+2+..+k+αk+1)=13+2°+..+k+ak+13 A ・成 となるが, 「n=kのとき成り立つ」 と仮定した場合, ak-1=k-1, ak-2=k-2, り立つことを仮定していないこととなり, A が作れなくなってしまう。 したがって, n≦k の仮定が必要。 そこで,次の [1], [2] を示す数学的帰納法を利用。 [1] n=1のとき成り立つ。 [2] n≦k のとき成り立つと仮定すると, n=k+1のときも成り立つ。 ......... CHART 数学的帰納法 n≦kで成立を仮定する場合あり 解答 [1] n=1のとき, ar²=a3, a>0から ゆえに,n=1のとき α = nは成り立つ。 [2] n≦k のとき, an=n が成り立つと仮定する。 a=1 n=k+1のときを考えると {(1+2+.….....+k)+ak+1}² = 1³ +2³++k³ +ak+₁³ (①の左辺)=(1+2+: ...... +k)+2(1+2+..+k)an+1+αk+12 = { ½ k (k+1) } ³+2+ = =+k(k+1) an+i+anti² =1+2+..+k+k(k+1)ak+1 +ak+1 (k+1)an+1+ak+12=ak+13 2 ①の右辺と比較して ゆえに k10 であるから よって, n=k+1のときにも an = nは成り立つ。 [1], [2] から, すべての自然数nに対して an=nは成り立つ。 ak+1 (an+1+k){ak+1-(k+1)}=0 an+1=k+1 n=1のときの証明。 <n≦k の仮定。 <n=k+1のときの証明。 3: 1 数学的帰納法

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数学 高校生

1枚目のan≠0となる証明は理解できたのですが、 2枚目のa1=1>0、an+1=2√an>0より全ての自然数はnに対してan>0であるのはよくわかりません。また、「ーに対してan>0」ってどう言う意味なのでしょう??

基本例題 119 an+1= ST によって定められる数列{an}の一般項を求めよ。 [類 早稲田大〕 基本116 2 an+1= 指針 漸化式 αn+1= an 4an-1 an のように,右辺の分子が α の項だけの場合の解法の手順は panta ① 漸化式の両辺の逆数をとると 答 CHART 漸化式 an+1= an+1= 1=b, とおくと bn+1=p+qbn an an 型の漸化式 bn+1=b+▲の形に帰着。 p.560 基本例題 116と同様にして一般項 bn が求められる。 また,逆数を考えるために, an=0(n≧1) であることを示しておく。 ところが α= panta したがって an ...... ① とする。 SORTIO 4an-1 ① において, an+1=0 とすると α = 0 であるから, an=0 とな るnがあると仮定すると an-1=an-2==q=0 an= 1 a₁=²/²/² ( (0) であるから,これは矛盾。 よって,すべての自然数nについて αn≠0 である。 ① の両辺の逆数をとると 1 an+1 an 両辺の逆数をとる panto 1 bn 9 -=-= an an+1 =4- bn+1=4-bn an bn+1-2=-(bn-2) 1 = b とおくと an これを変形すると また 1-2=5-2=3 b1-2=- a1 ゆえに,数列{bn-2} は初項 3,公比 -1 の等比数列で bn-2=3.(-1) すなわち bn=3・(-1)"'+2 1 3.(-1)"¹+2 19 00000 Egon an=05 an-1=0 これから an-2=0 以後これを繰り返す。 33d= 逆数をとるための十分条件。 1 an+1 THO Jia Il si ◄bn= 4an-1 an 特性方程式 α =4-α から α=2 an bn=0 という式の形から 565 3章 15 漸化式と数列 で , n). き き q 数 c)dx )に

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数学 高校生

⑶の最後のシャーペンで囲ったところがなぜそうなるのかわかりません

56 第1章 数列の極限 例題21 a1=4, an+1= 6 (n=1, 2,3,......) で定義される数列{an} について,次の問いに答えよ. (1) 1<a≦4 を示せ. (3) limam を求めよ. 1140 考え方 (1) 数学的帰納法を使う. n=kのとき, 1 <a≦4 が成り立つと仮定して n=k+1 のときも成り立つことを示す. 数学的帰納法と極限 an²+5 6 (2)(1)で示した 1<a,≦4 を利用できるように,Qn+1−1=ℓ 解答 (1) 1<a, ≤4 ・・ ① とおく . (I) n=1のとき, α=4 より ① は成り立つ. (II)n=kのとき, ① が成り立つと仮定すると.. 1<a≦4 より る. (3)(2)で示した不等式を利用して, 例題 17 (p.47) と同様にして極限値を求めればよい。 数学的帰納法で示す。 (2) an+1−1= 21 つまり, 1<ak+1 <4 6 EV EV したがって,n=k+1 のときも ① は成り立つ . よって, (I), (ⅡI)より すべての自然数nについて 1 <a≦4 が成り立つ. 6 an+1 6 よって, 1²+5__a²+5_4²+5 6 6 6 an²+5 VII 6~1 an²-1 6 = (a + 1)(α =1) ここで、1<a≦4より, an+14+1 (2) an+1−1≦22 (an-1)を示せ . 5 6 6 OHA この形つくりたいから (an+1)の方もってくる (an+1) (an-1) ≤=(an — 1) ww 5 an+1−1≤ (an-1) ***** ….... ② (0) a2+5_1 の右辺を変形す 仮定した式について 1.各辺を2乗する。 2.各辺に5を加え 3.各辺を6で割る. 2150 PAR an+1−1 と an-1の 10 関係式にする. 因数分解して次数 下げるのと同時に (a-1)を作る. 各辺に1を加えて で割る. 0.0.9 an-1>0 >1より,

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