数学
高校生
解決済み

257番無限級数がわかりません
問題文の意味からわからないので解説お願いします

□ くった級数の和よりも1だけ大きく,各項を2乗し 257 無限等比級数がある。 その和は偶数番目の項だけ取り出してつ て ③ つくった級 ? 数の和はもとの級数の和の半分である。 もとの級数の和を求めよ。
レード数学Ⅲ の値の範囲は 2<x<4 よって b, =35であるから, 1 は n=1c 1のときにも 立つ。 b„=4n2+16n+15 1 1 また, 無限等比級数の和があるから 1 a ar 259 したがって an-bn 4n2 2 +16n +15 条件から 1-7 1-1 + +1 ...... ① はね返 a² また、 T a ..... ② (2)第n項までの部分和をSとする。 和は 1-(3-x) きも成り立つ。 x 和は 2 an=12n+3)(2n+5) 第n項までの部分和を であるから S= 2 +n 22n+3 2n+5 s.-(½-½)+(-) ①の両辺に 1-2 を掛けると 9 +..... よって 1 +2+32 +5 -n(n+1) 1/1 1 25 2n+5, n+1 1 よって lim Sn 00 10 1/3)+ 8 +..... ゆえに、20万は収束し,その和は n=1 10 =(-) a(1+r) =ar+1- a=1-72 ③ ②の両辺に 2(1-2) を掛けると 2a2=a(1+r) a0 であるから 2a=1+r ③ を代入して 2(1-2)=1+7 整理すると 2r2+r-1=0 すなわち (+1)(2-1)=0 球は(に する。 球を2 高さを にはわ 静止す すると S= a, ■束し, その和は 4 1 n+1)2 256 この無限等比級数の初項は 1, 公比は (1) S=- 1- (1) 1\ 1 1515 <1から 1=- 1 22 3 ③に代入して a= =22 (10)を満たす) よって,もとの級数の和は 1. 1-2 34 258 (1) 0.5=0.5+0.05+0.005+...... az Jei (2) 公比について +...... 32 1であるから,この無限 等比級数は収束し, その和Sは mil 5 5 5 = + 10 Jei + 102 103 5 6102 + 888 1 1 5 S= +1)2 == 1 4 1- 4のが 5 .0m 10 5 = = 1 9 1- 10 = 3-2 あり、 その よっ 260 求め きに 縦 0 (2) 0.527 = 0.5+0.027 +0.00027 +0.0000027+•••••• 〇に次34以 5 n (3) |S-S=() したがって その和は1 5/1 45 (3)* < 10000 1-0= +* を満たす最小の自然数nを求めればよい。 rei +20 1 ①から 1 2のとき 5"-1 2500 D よって 5"-1>2500 会社 = 27 27 27 + + + 103 +...... 105 107 27 103 + = 1 1-2 1- P. (x 27 29 + == 1990 55 12 1020 1-2 12 (3) 0.5273=0.5+ 0.0273 + 0.0000273 = n-1≥5 5625,53125であるから ゆえに -1) n≥6 したがって、求めるnの値はn=6 US VAR S V + S + R S V 257 初項をα 公比をする。 a=0のとき,条件を満たさないから¥0 +0.0000000273 + ...... Job 273 273 273 + 104 + + [107] 1010 +...... 273 104 + + 1-. 103nia 1 91 1 2 3330 x2051 012 878 1665. 09 *mie 1-2 12

回答

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等比数列の初項a、公比rとすると、
一般項は、arⁿ⁻¹となり、無限等比級数の和はa/(1-r)

この級数の偶数番目の項は、
ar、ar³、ar⁵、…となっていくので、
初項ar、公比r²の等比数列になっていることから、
無限等比級数の和は、ar/(1-r²)

問題文より、
「その和」は「偶数番目の項の和」よりも1だけ大きい から
a/(1-r)=ar/(1-r²)+1
という①式が出てきました。

各項を2乗して作った等比数列は、
a²、a²r²、a²r⁴、a²r⁶…となっていくので、
初項a²、公比r²の等比数列になっていることから、
無限等比級数の和は、a²/(1-r²)

これが、元の級数の和の半分であるから、
a²/(1-r²)=1/2・a/(1-r)
という②式が出てきました。

いかがでしょうか。

May3

わかりました
ありがとうございます

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