• 締切済み

一般項の求め方

漸化式の問題で a1=2,a(n+1)=3an-2(n=1,2,…) 特性方程式を利用して x=3x-2を解いて x=1 a(n+1)-1=3(an-1) F(n+1)=3・F(n)より ここからがわからないのですが どうして a(n)-1-(a1-1)・3^(n-1)になるのがわかりません。 私が計算をすると a(n+1)・3^(n-1)=an-1 になります。 お願いします。

みんなの回答

noname#19361
noname#19361
回答No.6

      F[n+1]=3F[n] という式が、何を表しているか、分かりますでしょうか? F[n]は、3倍すると次の項F[n+1]になる。 と、いうことは、『F[n]という数列は公比が3の等比数列である』、ということになりますよね。 等比数列とわかったならば、F[n]の一般項が計算できそうだな! じゃあ出しちゃおう!       F[n]=a[n]-1 というように置いて解いているはずなので、F[n]の初項、すなわちF[1]は、上の式にn=1を代入すればできますよね!       F[1]=a[1]-1         =2-1         =1 F[n]の初項が1とわかりました。公比も3と分かります。では一般項を求めましょう。       F[n]=(初項)×(公比)^(n-1)         =  1 ×  3 ^(n-1)         =3 ^(n-1) これがF[n]の一般項です。 ここで、注目するのが F[n]=a[n]-1 です。 先ほどの式に代入してみましょう。       F[n]=3 ^(n-1)に代入すると      a[n]-1=3 ^(n-1)       a[n]=3 ^(n-1)+1 これでオッケイ!どこまで理解できてないのかわからないので、基礎からかなり丁寧に説明しました。いつの間にか最後まで計算してしまっているようですが、どうでしょうか。とりあえず、がんばってみてください。 それとONEONEさん、熱心に説明をしていらっしゃるようですが、割り込んでしまって申し訳ないです。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。
  • ONEONE
  • ベストアンサー率48% (279/575)
回答No.5

>F(n+1)=3・F(n)より >まではわかるのですが F(n+1)=3・F(n)は等比数列を表す漸化式なので F(n) = 3^{n-1}*F(1) となる。 というのはわかりますか?

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。
  • keyguy
  • ベストアンサー率28% (135/469)
回答No.4

特性方程式はもっと複雑な前科式に使います ちなみにこの前科式の特性方程式は λ=3です -2は斉次項では有りません

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。
  • ONEONE
  • ベストアンサー率48% (279/575)
回答No.3

b[n+1] = 3b[n] という漸化式の一般項は導けますよね? 公比3の等比数列は b[n] = b[1]*3^{n-1} ここでb[n] = a[n] - 1,b[1] = a[1] - 1ってだけなのですが・・・ 落ち着いて考えれば大丈夫!

boku115
質問者

補足

できれば解説どおり教えてほしいです a(n+1)-1=3(an-1) F(n+1)=3・F(n)より まではわかるのですが a(n)-1-(a1-1)・3^(n-1)になるのがわかりません。 どうして a(n)-1=(a(1)-1)・3^(n-1)になるのですか? 何回も読んで考えたのですがぜんぜんわかりません

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。
  • ONEONE
  • ベストアンサー率48% (279/575)
回答No.2

a[n+1] - 1 = 3(a[n] - 1) コレが意味するものは 数列{a[n] - 1}は初項(a[1] - 1),公比3の等比数列である、ということです。 a[n+1] = 3a[n] - 2という漸化式を解くために等比数列の形にしたのです。 解説とは違いますが a[n]-1 = b[n]とおけば b[n+1] = 3b[n] 初項b[1],公比3の等比数列の一般項は b[n] = b[1]*3^{n-1} と表せます。 もとにもどして a[n] + 1 = (a[1] - 1)*3^{n-1}

boku115
質問者

補足

混乱してきました。 難しいです。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。
  • eiji2003
  • ベストアンサー率22% (46/206)
回答No.1

F(n+1)=3*F(n) これは公比が3、初項がF(1)=a1-1=1の等比数列ですよね。 ですから、F(n)=1*3^(n-1)=3^(n-1) となります。 F(n)=an-1とおいたので、 an-1=3^(n-1) となります。 すなわちan=3^(n-1)+1 となります。

boku115
質問者

補足

F(n)=an-1とおいたので、 がよくわかりません

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A

  • だれか隣接3項間漸化式について教えてください。

    中年男性です。いま数列の勉強をしています。「なるほど高校数学 数列の物語」という読本を 読んでいるのですが、手に負えないので質問させてもらいました。  漸化式  A1=2, A2=3, An+2=5An+1-6An    n>=1 ・・・(1)  を満たす数列が特性方程式X^2=5X-6の解 X=2、X=3 から 2^n-1 と3^n-1に なることは実際に確かめて確認して納得したのですが、続くくだりから判らなくなって しまいました。  そのくだりとは“そこで次に問題となるのが、上記のような等比数列以外にこの  漸化式を満たす数列があるのか、ということです。  結論からいうと、特性方程式が異なる2つの解をもつときは、特性方程式の解を  公比とする等比数列の組み合わせを考えるだけで十分です。このことは次の  ようにして判ります・・・” と書いてあり特性方程式の解以外にないことの証明が始まるものと期待して読み進めたの ですが、漸化式の変形が始まり結局    An+1-2An=(A2-2A1)3^n-1    n>=1  ・・・(2)    An+1-3An=(A2-3A1)2^n-1    n>=1  ・・・(3)  という式になり、(2)式から(3)式を引くことで、    An=(A2-2A1)3^n-1-(A2-3A1)2^n-1     n>=1  となり、条件A1=2、A2=3を代入して一般項は    An=-1×3^n-1+3×2^n-1     n>=1 ・・・(4)  となりました。  これで特性方程式の解から導かれる数列以外に解がないことの  証明になるのでしょうか。また数列2^n-1や数列3^n-1が漸化式を  満たすことはすでにnに1、2、3・・・と代入して確認したのですが  一般項が(4)式であるということはどういうことなのでしょうか。  (4)式にnに1、2、3・・・と代入して確認していませんが(成立するのでしょうが)  このあたりの事情がよく判りません。  どなたか解説して戴けないでしょうか。

  • 三項間の漸化式

     宿題で、次の漸化式から関数式を求めよ、という宿題が出ました。こんな問題です。  f(n+1)-2f(n)+f(n-1)=1   (n>=2) ただしf(1)=1 漸化式が二次式なのはすぐにわかったのです。 そこで、nが2、3、4のときに応じてan^2+bn+cに値を入れ、その式=1として三元連立方程式を解こうとしました。 しかし、どうしても同じ方程式が何個も出てきてしまい、連立することができません。 この問題はどうやって解くべきなのでしょうか? または解けるのでしょうか(笑)?

  • 隣接3項間の漸化式

    隣接3項間の漸化式 次の条件によって定められる数列{an}の一般項を求めよ (1)a1=1,a2=2,a(n+2)+4(an+1)-5an=0(括弧の部分は添え字です。以下括弧は省略します) 指針 隣接3項間の漸化式→まず、an+2をx^2,an+1をx,anを1とおいたxの2次方程式(特性方程式を解く。その2解をα、βとするとan+2-αan+1=β(an+1-αan),an+2-βan+1=α(an+1-βan) が成り立つ。この変形を利用して解決する。 (1)できる方程式の解はx=1、ー5→解に1を含むから、漸化式はan+2-an+1=-5(an+1-an)と変形され、階差数列を利用することで解決 教えてほしいところ ・なぜ、an+2をx^2,an+1をx,anを1とおいたxの2次方程式(特性方程式を解くと、an+2-αan+1=β(an+1-αan),an+2-βan+1=α(an+1-βan)を満たすα、βが求まるんですか?? ・α=1,β=ー5として an+2-αan+1=β(an+1-αan),an+2-βan+1=α(an+1-βan)のどちらを利用しても同じ答えが出るのはなぜですか???

  • Nフィボナッチ数列の一般項について

    つぎのようにNフィボナッチ数列を定義します。ただしNは自然数。 F(1)=F (2)=...=F(N)=1 F(N+n)=F(N)+F(N+1)+...F(N+n-1) (n≧0)-(1) またx^N=Σ[k=0~N-1]x^kのN次方程式のN個の解をA1,A2、...ANと名付けます。 N=2のとき フィボナッチ数列になりますが、 (1)を変形してF(n+2)=(A1+A2)F(n+1)-A1A2F(n) よって F(n+2)-A2F(n+1)=A1{F(n+1)-A2F(n)} F(n+2)-A1F(n+1)=A2{F(n+1)-A1F(n)} 2つの漸化式ができて、ともに右辺を等比数列の和として計算できますので 2つを連立して、F(n+1)について解くと一般項が得られます。 N=3のときも同様にして、一般項が求まります。 そこでNが任意の自然数でもこれは成り立つのでしょうか? 解と係数の関係からN個の連立方程式が導けるとしてもよいのでしょうか? どなたか教えてください。お願いします。

  • 数列 漸化式

    こんばんは、 数列の漸化式、特性方程式について質問します。 An+1=pAn+q(n=1,2,3、、)p,qは定数はα=pα+qを満たすαを用いて、An+1-α=p(An-α)と変形出来ますよね。 そこで質問なのですが、An+1=pAn +qはAn+1とAnが連続しているからαと置いて、変形できるんですよね? ある問題を解いていて、A2n+1=1/2A2n-1 +1/2(n=1,2,3、、)という式も、 特性方程式を用いて、A2n+1-1=1/2(A2n-1-1)と変形していました。こちらの式は、A2n+1とA2n-1は連続していませんよね? 私の、特性方程式の使い方間違っているんでしょうか? よくわからないので、教えていただきたいです。お願いします!

  • 漸化式の特性方程式

    いくつか質問があります。わかるものだけでもいいので回答よろしくお願いします。 ・「特性方程式」の解釈は、「特性を表す方程式」で合ってますか? ・なぜa_(n+1)=3a_n+2の特性方程式がc=3c+2なのですか? ・なぜ2a_(n+2)=3a_(n+1)-a_nの特性方程式が2x^2=3x-1なのですか? ・なぜ特性方程式の解である平衡値を漸化式の両辺から引けば、二項漸化式を等比数列型に変形できるのですか?

  • 3項間漸化式について

    3項間漸化式を解くときには、特性方程式を用いるのが定石だと思いますが、いろんな参考書を見ると、pa(n+2)=qa(n+1)+ra(n) (pqr≠0)となっています。一回、q=0のとき、特性方程式を用いたのですが、(たぶん)漸化式の条件を満たしていました。q≠0の必要性ってあるんですか?

  • 分数型漸化式の一般項

    a_{n+1}=ra_n+s/pa_n+q という形の漸化式で a_1=4 a_{n+1}=5a_n+3/a_n+3 特性方程式を使うと x=5x+3/x+3 x(x+3)=5x+3 x^2-2x-3=0 (x-3)(x+1)=0 x=3,-1 になって、これが重解になっていれば、何とかできるのですが・・・・ 一般項を導き出す考え方がおかしいのでしょうか? 明日定期テストなので、早めに回答もらえると嬉しいです。

  • 3項間漸化式の解き方(特性方程式が虚数解)

    皆様、こんにちは。 特性方程式が虚数解を持つときの漸化式の解き方を教えてください。 今、 3a[n+2]+2a[n+1]+4a[n]=0  a[1]=2  a[2]=3 という漸化式を解いているのですが、a[n]の一般項を実数で出すことができません。 どなたか教えてください。 よろしくお願いします。

  • 数学 行列を用いた三項間漸化式の問題について

    以下の問題について解説をお願いします。 この漸化式を特性方程式を用いて解くと、 a_(n) + a_(n-1) = 2{ a_(n-1) + a_(n-2) } a_(n) - 2a_(n-1) = - { a_(n-1) - 2a_(n-2) } より、 a_(n) + a_(n-1) = 2^(n-1) a_(n) - 2a_(n-1) = (-1)^(n-1) となると思うのですが、ここからどのように行列を用いて表すかが分かりません。 よろしくお願いします。