数列 $\{a_1, a_2, ...\}$ が与えられています。$a_1 = 1$ であり、$n \ge 2$ に対して $a_n = S_{n-1} + 1$ です。ここで、$S_n$ は数列の第 $n$ 項までの和を表します。$a_{10}$ の値を求める必要があります。

代数学数列等比数列漸化式級数
2025/5/29

1. 問題の内容

数列 {a1,a2,...}\{a_1, a_2, ...\} が与えられています。a1=1a_1 = 1 であり、n2n \ge 2 に対して an=Sn1+1a_n = S_{n-1} + 1 です。ここで、SnS_n は数列の第 nn 項までの和を表します。a10a_{10} の値を求める必要があります。

2. 解き方の手順

まず、an=Sn1+1a_n = S_{n-1} + 1 を用いて、数列のいくつかの項を求めます。
n2n \ge 2 に対して、
an=Sn1+1a_n = S_{n-1} + 1
an+1=Sn+1a_{n+1} = S_n + 1
Sn=Sn1+anS_n = S_{n-1} + a_n より、
an+1=Sn1+an+1a_{n+1} = S_{n-1} + a_n + 1
an+1=(Sn1+1)+an=an+ana_{n+1} = (S_{n-1} + 1) + a_n = a_n + a_n
an+1=2ana_{n+1} = 2 a_n
a1=1a_1 = 1
a2=S1+1=a1+1=1+1=2a_2 = S_1 + 1 = a_1 + 1 = 1 + 1 = 2
a3=2a2=2(2)=4a_3 = 2a_2 = 2(2) = 4
a4=2a3=2(4)=8a_4 = 2a_3 = 2(4) = 8
これは n2n \ge 2 のとき、an=2n2a2=2n2(2)=2n1a_n = 2^{n-2} a_2 = 2^{n-2}(2) = 2^{n-1} という等比数列です。
a1=1a_1 = 1 のみ式を満たさないので、別に考える必要があります。
n2n \ge 2のとき、an=2n1a_n = 2^{n-1}です。
したがって、a10=2101=29=512a_{10} = 2^{10-1} = 2^9 = 512

3. 最終的な答え

512

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