与えられた漸化式 $a_1 = 1, a_{n+1} = a_n + 3n$ から、一般項 $a_n$ を求める問題です。

代数学数列漸化式一般項シグマ
2025/5/21

1. 問題の内容

与えられた漸化式 a1=1,an+1=an+3na_1 = 1, a_{n+1} = a_n + 3n から、一般項 ana_n を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、漸化式を変形します。
an+1an=3na_{n+1} - a_n = 3n
次に、n=1,2,...,n1n = 1, 2, ..., n-1 を代入し、辺々を加えます。
a2a1=3(1)a_2 - a_1 = 3(1)
a3a2=3(2)a_3 - a_2 = 3(2)
...
anan1=3(n1)a_n - a_{n-1} = 3(n-1)
これらの式を足し合わせると、左辺は ana1a_n - a_1 となり、右辺は 3(1+2+...+(n1))3(1 + 2 + ... + (n-1)) となります。
よって、
ana1=3k=1n1k=3(n1)n2a_n - a_1 = 3 \sum_{k=1}^{n-1} k = 3 \cdot \frac{(n-1)n}{2}
a1=1a_1 = 1 であるから、
an=1+3(n1)n2a_n = 1 + 3 \cdot \frac{(n-1)n}{2}
an=1+3n23n2=2+3n23n2a_n = 1 + \frac{3n^2 - 3n}{2} = \frac{2 + 3n^2 - 3n}{2}
an=3n23n+22a_n = \frac{3n^2 - 3n + 2}{2}

3. 最終的な答え

an=3n23n+22a_n = \frac{3n^2 - 3n + 2}{2}

「代数学」の関連問題

集合 $A = \{x | x - 2a \ge -3 \}$ と集合 $B = \{x | |x + a - 2| < 6 \}$ が与えられている。不等式 $|x+a-2| < 6$ の解と、連立...

不等式集合連立不等式絶対値集合の包含関係
2025/5/21

集合 $A = \{x \mid x - 2a \geq -3\}$ と集合 $B = \{x \mid |x + a - 2| < 6\}$ が与えられている。連立不等式 $$ \begin{cas...

不等式集合絶対値連立不等式範囲
2025/5/21

与えられた数式を展開公式を利用して計算します。今回は問題番号(3)と(5)の計算を行います。 (3) $(\sqrt{x} + \frac{1}{\sqrt{x}})^2$ (5) $(x - \fr...

展開展開公式数式展開
2025/5/21

問題文は、2つの不等式 $x - 2a \ge -3$ ... (1) $|x+a-2| < 6$ ... (2) が与えられ、以下の小問に答える形式となっています。 (3) 不等式(2)の解を$a$...

不等式連立不等式絶対値解の範囲
2025/5/21

実数 $\theta$ が $0 < \theta < \frac{\pi}{2}$ を満たすとする。写像 $f: \mathbb{R}^2 \to \mathbb{R}^2$ を $xy$ 平面上の...

線形代数一次変換行列固有値固有ベクトル正射影
2025/5/21

展開公式を利用して、以下の式を計算する問題です。 (1) $(\sqrt{5}-1)^3$ (3) $(\sqrt{x}+\frac{1}{\sqrt{x}})^2$ (5) $x^4-3x^2-4$...

展開因数分解式の計算平方根
2025/5/21

与えられた式 $(2m-3n)^2 - (m-n)^2$ を展開し、簡略化する。

式の展開因数分解多項式
2025/5/21

与えられた式 $2x^2 + 5xy + 3y^2 - 3x - 5y - 2$ を因数分解します。

因数分解多項式たすき掛け
2025/5/21

集合 $A = \{1, 3, 6, -a^2 + 5a\}$ と集合 $B = \{2, 4, 8, 2a+1, -a+7\}$ が与えられている。$A \cap B = \{3, 4\}$ となる...

集合連立方程式要素数共通部分和集合
2025/5/21

2次正方行列 $A = \begin{pmatrix} 3 & 1 \\ 1 & 3 \end{pmatrix}$ について、以下の問いに答える。 (1) Aの固有値を求める。 (2) Aの各固有値に...

線形代数固有値固有ベクトル行列数列
2025/5/21