数列 $\{a_n\}$ が、初期条件 $a_1 = 0$ と漸化式 $2a_{n+1} - 3a_n = 1$ で定義されています。この数列の一般項 $a_n$ を求める問題です。

代数学数列漸化式特性方程式等比数列
2025/6/3

1. 問題の内容

数列 {an}\{a_n\} が、初期条件 a1=0a_1 = 0 と漸化式 2an+13an=12a_{n+1} - 3a_n = 1 で定義されています。この数列の一般項 ana_n を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた漸化式を an+1a_{n+1} について解きます。
2a_{n+1} = 3a_n + 1
a_{n+1} = \frac{3}{2} a_n + \frac{1}{2}
次に、この漸化式を特性方程式を用いて解きます。特性方程式は
x = \frac{3}{2}x + \frac{1}{2}
これを解くと、
-\frac{1}{2}x = \frac{1}{2}
x = -1
よって、漸化式は次のように変形できます。
a_{n+1} + 1 = \frac{3}{2} (a_n + 1)
数列 {an+1}\{a_n + 1\} は、初項 a1+1=0+1=1a_1 + 1 = 0 + 1 = 1、公比 32\frac{3}{2} の等比数列です。したがって、
a_n + 1 = 1 \cdot \left( \frac{3}{2} \right)^{n-1}
a_n = \left( \frac{3}{2} \right)^{n-1} - 1

3. 最終的な答え

an=(32)n11a_n = \left( \frac{3}{2} \right)^{n-1} - 1