数列 $\{a_n\}$ の初項から第 $n$ 項までの和 $S_n$ が $S_n = 2n^2 - 3n$ で与えられているとき、数列 $\{a_n\}$ の第 $n$ 項 $a_n$ を求める問題です。

代数学数列漸化式一般項
2025/3/26

1. 問題の内容

数列 {an}\{a_n\} の初項から第 nn 項までの和 SnS_nSn=2n23nS_n = 2n^2 - 3n で与えられているとき、数列 {an}\{a_n\} の第 nnana_n を求める問題です。

2. 解き方の手順

n2n \geq 2 のとき、an=SnSn1a_n = S_n - S_{n-1} が成り立ちます。また、a1=S1a_1 = S_1 です。
まず、a1a_1 を計算します。
S1=2(1)23(1)=23=1S_1 = 2(1)^2 - 3(1) = 2 - 3 = -1
よって、a1=1a_1 = -1
次に、n2n \geq 2 のとき、ana_n を計算します。
\begin{align*}
a_n &= S_n - S_{n-1} \\
&= (2n^2 - 3n) - [2(n-1)^2 - 3(n-1)] \\
&= 2n^2 - 3n - [2(n^2 - 2n + 1) - 3n + 3] \\
&= 2n^2 - 3n - (2n^2 - 4n + 2 - 3n + 3) \\
&= 2n^2 - 3n - (2n^2 - 7n + 5) \\
&= 2n^2 - 3n - 2n^2 + 7n - 5 \\
&= 4n - 5
\end{align*}
an=4n5a_n = 4n - 5 が得られました。
ここで、n=1n=1 のとき、a1=4(1)5=1a_1 = 4(1) - 5 = -1 となり、a1=1a_1 = -1 と一致します。
したがって、an=4n5a_n = 4n - 5 は全ての nn に対して成り立ちます。

3. 最終的な答え

an=4n5a_n = 4n - 5

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