数列 $\{a_n\}$ の初項から第 $n$ 項までの和 $S_n$ が $S_n = 3^n$ で与えられているとき、数列 $\{a_n\}$ の一般項を求める問題です。特に、$a_1$ の値と、$n \geq 2$ のときの $a_n$ を $a_n = \boxed{\text{エ}} \cdot \boxed{\text{オ}}^{n-1}$ の形で求める必要があります。

代数学数列一般項
2025/8/15

1. 問題の内容

数列 {an}\{a_n\} の初項から第 nn 項までの和 SnS_nSn=3nS_n = 3^n で与えられているとき、数列 {an}\{a_n\} の一般項を求める問題です。特に、a1a_1 の値と、n2n \geq 2 のときの ana_nan=n1a_n = \boxed{\text{エ}} \cdot \boxed{\text{オ}}^{n-1} の形で求める必要があります。

2. 解き方の手順

まず、a1a_1 を求めます。SnS_n は初項から第 nn 項までの和なので、S1=a1S_1 = a_1 です。よって、
a1=S1=31=3a_1 = S_1 = 3^1 = 3
次に、n2n \geq 2 のときの ana_n を求めます。ana_nSnS_n から Sn1S_{n-1} を引くことで得られます。
an=SnSn1=3n3n1a_n = S_n - S_{n-1} = 3^n - 3^{n-1}
3n3^n33n13 \cdot 3^{n-1} と書き換えると、
an=33n13n1=(31)3n1=23n1a_n = 3 \cdot 3^{n-1} - 3^{n-1} = (3-1) \cdot 3^{n-1} = 2 \cdot 3^{n-1}

3. 最終的な答え

a1=3a_1 = 3
n2n \geq 2 のとき、an=23n1a_n = 2 \cdot 3^{n-1}
したがって、
ウ = 3
エ = 2
オ = 3
となります。

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