数列 $\{a_n\}$ が $a_1 = 1$, $a_2 = 5$, $a_{n+2} = 5a_{n+1} - 6a_n$ ($n = 1, 2, 3, \dots$) で定義されているとき、一般項 $a_n$ を求める問題です。

代数学数列漸化式特性方程式一般項
2025/4/16

1. 問題の内容

数列 {an}\{a_n\}a1=1a_1 = 1, a2=5a_2 = 5, an+2=5an+16ana_{n+2} = 5a_{n+1} - 6a_n (n=1,2,3,n = 1, 2, 3, \dots) で定義されているとき、一般項 ana_n を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、漸化式 an+2=5an+16ana_{n+2} = 5a_{n+1} - 6a_n を変形します。特性方程式 x25x+6=0x^2 - 5x + 6 = 0 を解きます。
x25x+6=0x^2 - 5x + 6 = 0
(x2)(x3)=0(x-2)(x-3) = 0
x=2,3x = 2, 3
よって、数列 {an}\{a_n\} の一般項は an=A2n+B3na_n = A \cdot 2^n + B \cdot 3^n の形になります。
a1=1a_1 = 1, a2=5a_2 = 5 を代入して、定数 AABB を求めます。
a1=2A+3B=1a_1 = 2A + 3B = 1
a2=4A+9B=5a_2 = 4A + 9B = 5
この連立方程式を解きます。
1つ目の式を2倍すると 4A+6B=24A + 6B = 2 となります。
2つ目の式からこの式を引くと、 3B=33B = 3 となるので、B=1B = 1 です。
2A+3B=12A + 3B = 1B=1B = 1 を代入すると、2A+3=12A + 3 = 1 より、2A=22A = -2 なので、A=1A = -1 です。
したがって、an=2n+3na_n = -2^n + 3^n となります。

3. 最終的な答え

an=3n2na_n = 3^n - 2^n

「代数学」の関連問題

次の分数式の計算をせよ。 $\frac{1}{x+1} + \frac{2}{x-1} + \frac{3x+1}{(x-1)(x+1)}$

分数式計算因数分解通分
2025/4/19

多項式 $A = 2x^2 + 3xy - y^2$、$B = -3x^2 - xy + 2y^2$、$C = -x^2 + xy + 3y^2$ が与えられたとき、$2(A - B) - (4A +...

多項式式の計算展開整理
2025/4/18

210円のA駅行きの切符と270円のB駅行きの切符を合わせて30枚購入したところ、合計金額が7020円になった。B駅行きの切符は何枚購入したか求める問題。

一次方程式文章問題連立方程式
2025/4/18

$x = \frac{1}{\sqrt{7} + \sqrt{5}}$, $y = \frac{1}{\sqrt{7} - \sqrt{5}}$ のとき、以下の式の値を求めよ。 (1) $x+...

式の計算有理化平方根
2025/4/18

行列 $A = \begin{bmatrix} 1 & -1 & 2 \\ 0 & 1 & 1 \\ 0 & 0 & 1 \end{bmatrix}$ に対して、$AX = E$ および $XA=E$...

線形代数行列逆行列基本変形
2025/4/18

与えられた分数式 $\frac{3\sqrt{7} - \sqrt{3}}{\sqrt{7} + \sqrt{3}}$ を計算し、分母を有理化して簡略化された形を求める問題です。

分数の計算分母の有理化平方根の計算式の簡略化
2025/4/18

与えられた式 $x(x+2)(2x+2)$ を展開し、整理した結果を求めます。

多項式展開整理
2025/4/18

与えられた式 $8a^3 - b^3 + 3ab(2a - b)$ を因数分解する問題です。

因数分解多項式展開立方根
2025/4/18

与えられた式 $8a^2 + 2ab - 3b^2$ を因数分解する問題です。

因数分解二次式多項式
2025/4/18

与えられた式 $(x^2 + x - 2)(x^2 + x - 12) - 144$ を因数分解して簡単にします。

因数分解二次式多項式
2025/4/18