与えられた漸化式を $a_{n+1} - c = p(a_n - c)$ の形に変形する。

代数学漸化式数列線形漸化式
2025/6/29

1. 問題の内容

与えられた漸化式を an+1c=p(anc)a_{n+1} - c = p(a_n - c) の形に変形する。

2. 解き方の手順

(1) an+1=3an6a_{n+1} = 3a_n - 6
まず、an+1c=3(anc)a_{n+1} - c = 3(a_n - c) の形を仮定する。
展開すると an+1=3an3c+c=3an2ca_{n+1} = 3a_n - 3c + c = 3a_n - 2c となる。
与えられた漸化式と比較して 2c=6-2c = -6 なので、c=3c = 3
よって、an+13=3(an3)a_{n+1} - 3 = 3(a_n - 3) となる。
(2) an+1=92ana_{n+1} = 9 - 2a_n
まず、an+1c=2(anc)a_{n+1} - c = -2(a_n - c) の形を仮定する。
展開すると an+1=2an+2c+c=2an+3ca_{n+1} = -2a_n + 2c + c = -2a_n + 3c となる。
与えられた漸化式と比較して 3c=93c = 9 なので、c=3c = 3
よって、an+13=2(an3)a_{n+1} - 3 = -2(a_n - 3) となる。
(3) an+14an=1a_{n+1} - 4a_n = 1
変形して、an+1=4an+1a_{n+1} = 4a_n + 1
まず、an+1c=4(anc)a_{n+1} - c = 4(a_n - c) の形を仮定する。
展開すると an+1=4an4c+c=4an3ca_{n+1} = 4a_n - 4c + c = 4a_n - 3c となる。
与えられた漸化式と比較して 3c=1-3c = 1 なので、c=13c = -\frac{1}{3}
よって、an+1+13=4(an+13)a_{n+1} + \frac{1}{3} = 4(a_n + \frac{1}{3}) となる。
(4) 3an+1+an=83a_{n+1} + a_n = 8
変形して、3an+1=an+83a_{n+1} = -a_n + 8、よって an+1=13an+83a_{n+1} = -\frac{1}{3}a_n + \frac{8}{3}
まず、an+1c=13(anc)a_{n+1} - c = -\frac{1}{3}(a_n - c) の形を仮定する。
展開すると an+1=13an+13c+c=13an+43ca_{n+1} = -\frac{1}{3}a_n + \frac{1}{3}c + c = -\frac{1}{3}a_n + \frac{4}{3}c となる。
与えられた漸化式と比較して 43c=83\frac{4}{3}c = \frac{8}{3} なので、c=2c = 2
よって、an+12=13(an2)a_{n+1} - 2 = -\frac{1}{3}(a_n - 2) となる。

3. 最終的な答え

(1) an+13=3(an3)a_{n+1} - 3 = 3(a_n - 3)
(2) an+13=2(an3)a_{n+1} - 3 = -2(a_n - 3)
(3) an+1+13=4(an+13)a_{n+1} + \frac{1}{3} = 4(a_n + \frac{1}{3})
(4) an+12=13(an2)a_{n+1} - 2 = -\frac{1}{3}(a_n - 2)