数列$\{b_n\}$が漸化式 $2b_{n+1} - b_n + 3 = 0$ ( $n = 1, 2, 3, ...$ ) を満たすとき、数列$\{b_n\}$の一般項 $b_n$ を初項 $b_1$ を用いて表す問題です。具体的には、 $b_n = (b_1 + \text{キ}) (\frac{\text{ク}}{\text{ケ}})^{n-1} - \text{コ}$ の空欄を埋める問題です。

代数学数列漸化式等比数列
2025/8/13

1. 問題の内容

数列{bn}\{b_n\}が漸化式 2bn+1bn+3=02b_{n+1} - b_n + 3 = 0 ( n=1,2,3,...n = 1, 2, 3, ... ) を満たすとき、数列{bn}\{b_n\}の一般項 bnb_n を初項 b1b_1 を用いて表す問題です。具体的には、 bn=(b1+)()n1b_n = (b_1 + \text{キ}) (\frac{\text{ク}}{\text{ケ}})^{n-1} - \text{コ} の空欄を埋める問題です。

2. 解き方の手順

与えられた漸化式を変形します。
2bn+1bn+3=02b_{n+1} - b_n + 3 = 0
2bn+1=bn32b_{n+1} = b_n - 3
bn+1=12bn32b_{n+1} = \frac{1}{2}b_n - \frac{3}{2}
この漸化式を解くために、特性方程式 x=12x32x = \frac{1}{2}x - \frac{3}{2} を解きます。
x=12x32x = \frac{1}{2}x - \frac{3}{2}
12x=32\frac{1}{2}x = -\frac{3}{2}
x=3x = -3
したがって、漸化式は次のように変形できます。
bn+1+3=12(bn+3)b_{n+1} + 3 = \frac{1}{2}(b_n + 3)
数列{bn+3}\{b_n + 3\}は、初項 b1+3b_1 + 3、公比 12\frac{1}{2} の等比数列です。したがって、
bn+3=(b1+3)(12)n1b_n + 3 = (b_1 + 3) (\frac{1}{2})^{n-1}
bn=(b1+3)(12)n13b_n = (b_1 + 3) (\frac{1}{2})^{n-1} - 3

3. 最終的な答え

キ = 3
ク = 1
ケ = 2
コ = 3
bn=(b1+3)(12)n13b_n = (b_1 + 3) (\frac{1}{2})^{n-1} - 3

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