数列$\{a_n\}$が漸化式 $a_1 = 3$, $a_{n+1} = a_n + n$ で定義されているとき、一般項 $a_n$ を求める問題です。

代数学数列漸化式一般項シグマ
2025/6/29

1. 問題の内容

数列{an}\{a_n\}が漸化式 a1=3a_1 = 3, an+1=an+na_{n+1} = a_n + n で定義されているとき、一般項 ana_n を求める問題です。

2. 解き方の手順

an+1=an+na_{n+1} = a_n + n より、an+1an=na_{n+1} - a_n = n となります。
n2n \ge 2 のとき、
an=a1+k=1n1(ak+1ak)=a1+k=1n1ka_n = a_1 + \sum_{k=1}^{n-1} (a_{k+1} - a_k) = a_1 + \sum_{k=1}^{n-1} k
ここで、a1=3a_1 = 3 であり、k=1n1k=(n1)n2\sum_{k=1}^{n-1} k = \frac{(n-1)n}{2} であるから、
an=3+(n1)n2=n2n+62a_n = 3 + \frac{(n-1)n}{2} = \frac{n^2 - n + 6}{2}
この式は n=1n=1 のときにも a1=121+62=62=3a_1 = \frac{1^2 - 1 + 6}{2} = \frac{6}{2} = 3 を満たすので、n1n \ge 1 で成立します。

3. 最終的な答え

an=n2n+62a_n = \frac{n^2 - n + 6}{2}

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