A1=3,An+1=2An+n-1(n=1,2,・・・)
で定義される数列{An}がある。
問:bn=An+1-Anとしたとき、bnの一般項はbn=?で
ある
A1=3,An+1=2An+n-1(n=1,2,・・・)
で定義される数列{An}がある。
問:bn=An+1-Anとしたとき、bnの一般項はbn=?で
ある
漸化式
{a1 =3
{an+1=2an +n-1
n=1のとき、a2 =2a1 +1-1
=2・3+1-1
=6
n=2のとき、a3 =2a2 +2-1
=2・6+2-1
=13
n=3のとき、a4 =2a3 +3-1
=2・13+3-1
=28
n=4のとき、a5 =2a4 +4-1
=2・28+4-1
=59
数列として並べて、
① ② ③ ④ ⑤ ……
3 6 13 28 59 ……
V V V V
3 7 15 31 ←第1階差
V V V
4 8 16 ←第2階差
V V
4 8 ←第3階差
第3階差より、第2階差の数列が等比数列となることが分かる。
第2階差の一般項cn =4・2n-1
n-1
第1階差の一般項bn =3+Σ ck
k=1
n-1
=3+Σ 4・2k-1
k=1
2n-1-1
=3+4・──────
2-1
=3+4・2n-1 -4
=4・2n-1 -1
n-1
問題の数列の一般項an =3+Σ bk
k=1
n-1
=3+Σ(4・2k-1-1)
k=1
2n-1 -1
=3+4・────── - (n-1)
2-1
=3+4・2n-1 -4-n+1
=4・2n-1 -n
=2n+1 -n ……(答)
an+2=2an+1+(n+1)-1
-)an+1=2an +n -1
------------------
an+2-an+1=2(an+1-an)+1
∴bn+1=2bn+1
(b1=a2-a1=6-3=3)
bn+1+1=2(bn+1)
∴bn=2^n-1(3+1)-1
という風にしてもできますよね。
第2、第3階差が嫌いなもので。