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数学 高校生

数列の問題で第k項を求める機会は多々あると思うのですが、写真のように色々な出し方があっていつどの出し方をすればいいのですか?

基本 例 26 分数の数列の和の応用 00000 次の数列の和Sを求めよ。 1 1 1・2・3' 2・3・4'3・4・5' D |指針 解答 [類 一橋大 ] n(n+1)(n+2) 1 n+√n+2 (n≧2) 基本25 ②で作った式にk=1,2,3,..., n を代入 1+√3 √2+√4'√3+√5 ① 第k項を差の形で表す。 3辺々を加えると、隣り合う項が消える。 (1)基本例題 25 と方針は同じ。 まず,第k項を部分分数に分解する。 分母の因数が 3つのときは、解答のように2つずつ組み合わせる。 を計算すると k(k+1) (k+1)(k+2) 1 よって = k(k+1)(k+2) 2lk(k+1) 2 k(k+1)(k+2) (k+1)(k+2) (2) 第k項の分母を有理化すると, 差の形で表される。 (1)項は 2)) 部分分数に分解する。 +1(+2)=1/21s(k+1) (+1)(k+2) であるから 6=1/11(1/122/2)+(2/13)+(3/12/15) 1 2・3 3・4 (n+1)(n+2) +{(n+1)(n+1) (n+2)}] = {1-2 (n+1) (n+2)} 21-2 (n+1)(n+2) _1 (n+1)(n+2)-2 n(n+3) = 22(n+1)(n+2) 4(n+1)(n+2) (2)第ん項は √k-√k+2 k+√k+2 (k+√k+2) (√k-vk+2 ) 1/12 (√k+2-√k) であるから S=1/2((-1)+(VL-√/2)+(V-V) ......+(√n+1-n-1)+(n+2) =1/12 (√n+I+vn+2-1-√2) 途中が消えて、最初と最後 だけが残る。 検討 次の変形はよく利用される。 1 (k+1)(k+2) 1 == {k(k+1) ¯¯ (k+1)(k+2) 分母の有理化。 途中の±√3+√4. ±√√5, √n-1 √が消える。

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数学 高校生

なぜn群のすべての和を求めるときに÷nをしているのでしょうか

54 正 30 群数列の応用 1 2 3 4 5 9 78 6 10 11 ' 1'2 2 3 3 3 00000 4'4'4'5 の分数の数列について 初項から第210項までの和を求めよ。 [類 東北学院大 ] 指針 分母が変わるところで区切りを入れて,群数列として考える。 分母: 1|22|3,3, 34, 4, 4, 45, 1個 2個 3個 4個 第n群には、分母がnの分数がn個あることがわかる。 分子: 12,34, 5, 67, 8, 9, 10 | 11, 基本29 分子は,初項 1, 公差1の等差数列である。 すなわち, もとの数列の項数と分子 は等しい。 まず第210項は第何群の何番目の数であるかを調べる。 解答 分母が等しいものを群として,次のように区切って考える。 2 34 5 6 7 8 9 10|11 2'23'3' 34'4'4'4 Tal 第1群から第n群までの項数は 1 1+2+3+…………+n=1n(n+1) 2 第210項が第n群に含まれるとすると (n-1)n<210≤n(n+1) よって (n-1)n<420≦n(n+1) ① もとの数列の第項は 分子がんである。また, 第ん群は分母がんで, k 個の数を含む。 これから,第n群の最後 の数の分子は n(n+1) (n-1)n は単調に増加し, 19・20=380,20・21=420 である から, ①を満たす自然数n は n=20 また,第210項は分母が 20である分数のうちで最後の数 である。ここで,第n群に含まれるすべての数の和は +-12-16(-1)+1)+(-1))+ = n(n²+1) + n = n²+1 ゆえに, 求める和は k=1 k2+1 =1445 20 \k=1 2 ・・20・21=210 は第n群の数の分 子の和等差数列の和 +1)=(20-21-41 n(2a+ (n-1)d) 6 + 20 )

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