等比数列 $\{a_n\}$ の一般項を、与えられた条件から求めます。 (1) 初項が3、公比が5のとき (2) 初項が7、公比が-2のとき (3) 初項が-3、公比が3のとき (4) 初項が5、公比が $\frac{1}{2}$ のとき (5) 公比が2、第4項が24のとき (6) 初項が3、第4項が192のとき(公比は実数) (7) 第2項が48、第4項が12のとき

代数学数列等比数列一般項
2025/7/17
はい、承知いたしました。与えられた等比数列の問題を解きます。

1. 問題の内容

等比数列 {an}\{a_n\} の一般項を、与えられた条件から求めます。
(1) 初項が3、公比が5のとき
(2) 初項が7、公比が-2のとき
(3) 初項が-3、公比が3のとき
(4) 初項が5、公比が 12\frac{1}{2} のとき
(5) 公比が2、第4項が24のとき
(6) 初項が3、第4項が192のとき(公比は実数)
(7) 第2項が48、第4項が12のとき

2. 解き方の手順

等比数列の一般項の公式は an=a1rn1a_n = a_1 \cdot r^{n-1} です。ここで、ana_n は第 nn 項、a1a_1 は初項、rr は公比です。
(1) a1=3a_1 = 3, r=5r = 5 なので、一般項は
an=35n1a_n = 3 \cdot 5^{n-1}
(2) a1=7a_1 = 7, r=2r = -2 なので、一般項は
an=7(2)n1a_n = 7 \cdot (-2)^{n-1}
(3) a1=3a_1 = -3, r=3r = 3 なので、一般項は
an=33n1=3na_n = -3 \cdot 3^{n-1} = -3^n
(4) a1=5a_1 = 5, r=12r = \frac{1}{2} なので、一般項は
an=5(12)n1=52n1a_n = 5 \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^{n-1} = \frac{5}{2^{n-1}}
(5) r=2r = 2, a4=24a_4 = 24 なので、a4=a1r3a_4 = a_1 \cdot r^3 より、24=a123=8a124 = a_1 \cdot 2^3 = 8a_1。よって a1=248=3a_1 = \frac{24}{8} = 3
したがって、一般項は an=32n1a_n = 3 \cdot 2^{n-1}
(6) a1=3a_1 = 3, a4=192a_4 = 192 なので、a4=a1r3a_4 = a_1 \cdot r^3 より、192=3r3192 = 3 \cdot r^3。よって r3=1923=64r^3 = \frac{192}{3} = 64。したがって r=643=4r = \sqrt[3]{64} = 4
一般項は an=34n1a_n = 3 \cdot 4^{n-1}
(7) a2=48a_2 = 48, a4=12a_4 = 12 なので、a2=a1r=48a_2 = a_1 \cdot r = 48, a4=a1r3=12a_4 = a_1 \cdot r^3 = 12
a4a2=a1r3a1r=r2=1248=14\frac{a_4}{a_2} = \frac{a_1 \cdot r^3}{a_1 \cdot r} = r^2 = \frac{12}{48} = \frac{1}{4}
よって、r=±14=±12r = \pm \sqrt{\frac{1}{4}} = \pm \frac{1}{2}
r=12r = \frac{1}{2} のとき、a1=48r=4812=96a_1 = \frac{48}{r} = \frac{48}{\frac{1}{2}} = 96
したがって、an=96(12)n1a_n = 96 \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^{n-1}
r=12r = -\frac{1}{2} のとき、a1=48r=4812=96a_1 = \frac{48}{r} = \frac{48}{-\frac{1}{2}} = -96
したがって、an=96(12)n1a_n = -96 \cdot \left(-\frac{1}{2}\right)^{n-1}

3. 最終的な答え

(1) an=35n1a_n = 3 \cdot 5^{n-1}
(2) an=7(2)n1a_n = 7 \cdot (-2)^{n-1}
(3) an=3na_n = -3^n
(4) an=52n1a_n = \frac{5}{2^{n-1}}
(5) an=32n1a_n = 3 \cdot 2^{n-1}
(6) an=34n1a_n = 3 \cdot 4^{n-1}
(7) an=96(12)n1a_n = 96 \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^{n-1} または an=96(12)n1a_n = -96 \cdot \left(-\frac{1}{2}\right)^{n-1}

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