数列の和 $S_n$ が $S_n = 2^n + 3^n - 2$ で与えられているとき、数列の一般項 $a_n$ を求める問題です。

代数学数列一般項漸化式
2025/8/11

1. 問題の内容

数列の和 SnS_nSn=2n+3n2S_n = 2^n + 3^n - 2 で与えられているとき、数列の一般項 ana_n を求める問題です。

2. 解き方の手順

数列の和と一般項の関係を利用します。n2n \ge 2 のとき、
an=SnSn1a_n = S_n - S_{n-1}
が成り立ちます。
まず、S1S_1 を求めます。
S1=21+312=2+32=3S_1 = 2^1 + 3^1 - 2 = 2 + 3 - 2 = 3
よって、a1=S1=3a_1 = S_1 = 3
次に、n2n \ge 2 のとき、ana_n を求めます。
an=SnSn1=(2n+3n2)(2n1+3n12)=2n2n1+3n3n1a_n = S_n - S_{n-1} = (2^n + 3^n - 2) - (2^{n-1} + 3^{n-1} - 2) = 2^n - 2^{n-1} + 3^n - 3^{n-1}
an=2n1(21)+3n1(31)=2n1+23n1a_n = 2^{n-1}(2-1) + 3^{n-1}(3-1) = 2^{n-1} + 2 \cdot 3^{n-1}
n=1n=1 のとき、上の式に代入すると
a1=20+230=1+2=3a_1 = 2^0 + 2 \cdot 3^0 = 1 + 2 = 3
これは最初に求めた a1=3a_1 = 3 と一致するので、an=2n1+23n1a_n = 2^{n-1} + 2 \cdot 3^{n-1}n=1n=1 でも成り立ちます。

3. 最終的な答え

an=2n1+23n1a_n = 2^{n-1} + 2 \cdot 3^{n-1}