問題は、与えられた等比数列$\{a_n\}$の一般項を求めることです。 (1) 第5項が-48、第7項が-192の場合 (2) 第4項が3、第6項が27の場合

代数学数列等比数列一般項公比初項
2025/5/12
はい、承知いたしました。等比数列の問題ですね。

1. 問題の内容

問題は、与えられた等比数列{an}\{a_n\}の一般項を求めることです。
(1) 第5項が-48、第7項が-192の場合
(2) 第4項が3、第6項が27の場合

2. 解き方の手順

(1) の場合:
等比数列の一般項は an=arn1a_n = a r^{n-1} で表されます。ここで、aaは初項、rrは公比です。
問題文より、
a5=ar51=ar4=48a_5 = a r^{5-1} = a r^4 = -48 ...(1)
a7=ar71=ar6=192a_7 = a r^{7-1} = a r^6 = -192 ...(2)
(2)を(1)で割ると、
ar6ar4=19248\frac{a r^6}{a r^4} = \frac{-192}{-48}
r2=4r^2 = 4
r=±2r = \pm 2
r=2r=2 のとき、(1)より a(2)4=16a=48a(2)^4 = 16a = -48 なので、a=3a = -3
したがって、an=32n1a_n = -3 \cdot 2^{n-1}
r=2r=-2 のとき、(1)より a(2)4=16a=48a(-2)^4 = 16a = -48 なので、a=3a = -3
したがって、an=3(2)n1a_n = -3 \cdot (-2)^{n-1}
(2) の場合:
a4=ar41=ar3=3a_4 = a r^{4-1} = a r^3 = 3 ...(3)
a6=ar61=ar5=27a_6 = a r^{6-1} = a r^5 = 27 ...(4)
(4)を(3)で割ると、
ar5ar3=273\frac{a r^5}{a r^3} = \frac{27}{3}
r2=9r^2 = 9
r=±3r = \pm 3
r=3r=3 のとき、(3)より a(3)3=27a=3a(3)^3 = 27a = 3 なので、a=19a = \frac{1}{9}
したがって、an=193n1=323n1=3n3a_n = \frac{1}{9} \cdot 3^{n-1} = 3^{-2} \cdot 3^{n-1} = 3^{n-3}
r=3r=-3 のとき、(3)より a(3)3=27a=3a(-3)^3 = -27a = 3 なので、a=19a = -\frac{1}{9}
したがって、an=19(3)n1=32(3)n1=(3)n3a_n = -\frac{1}{9} \cdot (-3)^{n-1} = -3^{-2} \cdot (-3)^{n-1} = -(-3)^{n-3}

3. 最終的な答え

(1) an=32n1a_n = -3 \cdot 2^{n-1} または an=3(2)n1a_n = -3 \cdot (-2)^{n-1}
(2) an=3n3a_n = 3^{n-3} または an=(3)n3a_n = -(-3)^{n-3}

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