数列 $\{a_n\}$ が、$a_1 = 0$ および漸化式 $2a_{n+1} - 3a_n = 1$ で定義されているとき、一般項 $a_n$ を求める問題です。

代数学数列漸化式等比数列特性方程式
2025/6/3

1. 問題の内容

数列 {an}\{a_n\} が、a1=0a_1 = 0 および漸化式 2an+13an=12a_{n+1} - 3a_n = 1 で定義されているとき、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。
2an+13an=12a_{n+1} - 3a_n = 1 より、
2an+1=3an+12a_{n+1} = 3a_n + 1
an+1=32an+12a_{n+1} = \frac{3}{2} a_n + \frac{1}{2}
次に、特性方程式を解きます。
x=32x+12x = \frac{3}{2} x + \frac{1}{2}
12x=12\frac{1}{2}x = -\frac{1}{2}
x=1x = -1
したがって、漸化式は次のように変形できます。
an+1+1=32(an+1)a_{n+1} + 1 = \frac{3}{2} (a_n + 1)
ここで、bn=an+1b_n = a_n + 1 とおくと、
bn+1=32bnb_{n+1} = \frac{3}{2} b_n
これは等比数列であり、b1=a1+1=0+1=1b_1 = a_1 + 1 = 0 + 1 = 1 なので、
bn=1(32)n1=(32)n1b_n = 1 \cdot \left( \frac{3}{2} \right)^{n-1} = \left( \frac{3}{2} \right)^{n-1}
an=bn1a_n = b_n - 1 なので、
an=(32)n11a_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