数列 $\{a_n\}$ が $1, 2, 4, 7, 11, \dots$ で与えられたとき、この数列の一般項 $a_n$ を求める問題です。

代数学数列一般項階差数列等差数列
2025/7/3

1. 問題の内容

数列 {an}\{a_n\}1,2,4,7,11,1, 2, 4, 7, 11, \dots で与えられたとき、この数列の一般項 ana_n を求める問題です。

2. 解き方の手順

この数列の階差数列を考えます。階差数列 {bn}\{b_n\} は、
bn=an+1anb_n = a_{n+1} - a_n で与えられます。
数列 {an}\{a_n\} の各項の差を計算すると、
21=12-1 = 1, 42=24-2 = 2, 74=37-4 = 3, 117=411-7 = 4
となるので、階差数列 {bn}\{b_n\}1,2,3,4,1, 2, 3, 4, \dots となり、これは初項が1、公差が1の等差数列です。
したがって、bn=nb_n = n となります。
数列 {an}\{a_n\} の一般項は、
an=a1+k=1n1bka_n = a_1 + \sum_{k=1}^{n-1} b_k で与えられます。
ここで、a1=1a_1 = 1 であり、bk=kb_k = k なので、
an=1+k=1n1k=1+(n1)n2=1+n2n2=n2n+22a_n = 1 + \sum_{k=1}^{n-1} k = 1 + \frac{(n-1)n}{2} = 1 + \frac{n^2-n}{2} = \frac{n^2 - n + 2}{2}
となります。

3. 最終的な答え

an=n2n+22a_n = \frac{n^2 - n + 2}{2}

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