(1) 分子が正の奇数で、分母が2の累乗である数列の一般項を求める問題です。数列は $\frac{1}{2}, \frac{3}{4}, \frac{5}{8}, \frac{7}{16}, ...$ です。 (2) 正の偶数 $2, 4, 6, 8, ...$ の数列で符号が交互に変わる数列の一般項を求める問題です。数列は $-2, 4, -6, 8, ...$ です。

代数学数列一般項等差数列分数累乗符号
2025/5/22

1. 問題の内容

(1) 分子が正の奇数で、分母が2の累乗である数列の一般項を求める問題です。数列は 12,34,58,716,...\frac{1}{2}, \frac{3}{4}, \frac{5}{8}, \frac{7}{16}, ... です。
(2) 正の偶数 2,4,6,8,...2, 4, 6, 8, ... の数列で符号が交互に変わる数列の一般項を求める問題です。数列は 2,4,6,8,...-2, 4, -6, 8, ... です。

2. 解き方の手順

(1) 分子の数列は 1,3,5,7,...1, 3, 5, 7, ... で、これは初項1、公差2の等差数列なので、一般項は 2n12n - 1 となります。
分母の数列は 2,4,8,16,...2, 4, 8, 16, ... で、これは2の累乗なので、一般項は 2n2^n となります。
したがって、数列全体の一般項は、分子を分母で割ったもの、つまり 2n12n\frac{2n-1}{2^n} となります。
(2) 偶数の数列 2,4,6,8,...2, 4, 6, 8, ... の一般項は 2n2n です。
符号が交互に変わることを表すために、(1)n(-1)^n または (1)n+1(-1)^{n+1} を掛けます。
初項が負であるため、(1)n(-1)^n を掛けると 2,4,6,8,...-2, 4, -6, 8, ... となるので、これが求めるものです。
したがって、数列全体の一般項は (1)n2n(-1)^n \cdot 2n となります。

3. 最終的な答え

(1) an=2n12na_n = \frac{2n-1}{2^n}
(2) an=(1)n2na_n = (-1)^n \cdot 2n