問題は、ある数列において、初めて400を超えるのは第何項か、を問うています。ただし、数列の具体的な定義が与えられていません。元の問題全体を見ないと解けません。数列の一般項を $a_n$ とすると、$a_n > 400$ となる最小の $n$ を求める問題です。ここでは、数列の一般項が $a_n=2n^2+3n$ であると仮定して解きます。

代数学二次不等式数列解の公式2次方程式
2025/6/30

1. 問題の内容

問題は、ある数列において、初めて400を超えるのは第何項か、を問うています。ただし、数列の具体的な定義が与えられていません。元の問題全体を見ないと解けません。数列の一般項を ana_n とすると、an>400a_n > 400 となる最小の nn を求める問題です。ここでは、数列の一般項が an=2n2+3na_n=2n^2+3n であると仮定して解きます。

2. 解き方の手順

an>400a_n > 400 となる nn を求めるために、不等式 2n2+3n>4002n^2 + 3n > 400 を解きます。
2n2+3n>4002n^2 + 3n > 400
2n2+3n400>02n^2 + 3n - 400 > 0
この2次不等式を解くために、まず2次方程式 2n2+3n400=02n^2 + 3n - 400 = 0 を解きます。解の公式を用いると、
n=3±324(2)(400)2(2)=3±9+32004=3±32094n = \frac{-3 \pm \sqrt{3^2 - 4(2)(-400)}}{2(2)} = \frac{-3 \pm \sqrt{9 + 3200}}{4} = \frac{-3 \pm \sqrt{3209}}{4}
320956.6\sqrt{3209} \approx 56.6 なので、
n3±56.64n \approx \frac{-3 \pm 56.6}{4}
n1356.6414.9n_1 \approx \frac{-3 - 56.6}{4} \approx -14.9
n23+56.6453.6413.4n_2 \approx \frac{-3 + 56.6}{4} \approx \frac{53.6}{4} \approx 13.4
nn は自然数である必要があるので、n>13.4n > 13.4 となる最小の整数は n=14n = 14 です。
n=13n=13のとき、2(13)2+3(13)=2(169)+39=338+39=377<4002(13)^2 + 3(13) = 2(169) + 39 = 338 + 39 = 377 < 400
n=14n=14のとき、2(14)2+3(14)=2(196)+42=392+42=434>4002(14)^2 + 3(14) = 2(196) + 42 = 392 + 42 = 434 > 400
したがって、an>400a_n > 400 を満たす最小の nn は 14 です。

3. 最終的な答え

14項

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