数列 $\{a_n\}$ が与えられており、$a_1 = 1$、漸化式 $a_{n+1} = 2a_n - 3$ (n = 1, 2, 3, ...) を満たすとき、数列 $\{a_n\}$ の一般項を求める問題です。

数列漸化式一般項等比数列
2025/3/7

1. 問題の内容

数列 {an}\{a_n\} が与えられており、a1=1a_1 = 1、漸化式 an+1=2an3a_{n+1} = 2a_n - 3 (n = 1, 2, 3, ...) を満たすとき、数列 {an}\{a_n\} の一般項を求める問題です。

2. 解き方の手順

(1) 漸化式を変形します。
an+1=2an3a_{n+1} = 2a_n - 3an+1α=2(anα)a_{n+1} - \alpha = 2(a_n - \alpha) の形に変形することを考えます。
an+1=2an3a_{n+1} = 2a_n - 3 を展開すると an+1=2an2α+αa_{n+1} = 2a_n - 2\alpha + \alpha となるので、3=2α+α-3 = -2\alpha + \alpha より、α=3\alpha = 3 となります。
したがって、漸化式は an+13=2(an3)a_{n+1} - 3 = 2(a_n - 3) と変形できます。
(2) 数列 {an3}\{a_n - 3\} が等比数列であることを示します。
数列 {an3}\{a_n - 3\} は、初項 a13=13=2a_1 - 3 = 1 - 3 = -2、公比 2 の等比数列です。
(3) 数列 {an3}\{a_n - 3\} の一般項を求めます。
an3=(a13)2n1=22n1=2na_n - 3 = (a_1 - 3) \cdot 2^{n-1} = -2 \cdot 2^{n-1} = -2^n
(4) 数列 {an}\{a_n\} の一般項を求めます。
an=2n+3a_n = -2^n + 3

3. 最終的な答え

an=32na_n = 3 - 2^n

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