数列$\{a_n\}$の初項から第$n$項までの和$S_n$が、$S_n = 2n^2 + 5n$で表されるとき、一般項$a_n$を求める問題です。

代数学数列一般項等差数列
2025/6/8

1. 問題の内容

数列{an}\{a_n\}の初項から第nn項までの和SnS_nが、Sn=2n2+5nS_n = 2n^2 + 5nで表されるとき、一般項ana_nを求める問題です。

2. 解き方の手順

n2n \ge 2のとき、
an=SnSn1a_n = S_n - S_{n-1}で求められます。
Sn=2n2+5nS_n = 2n^2 + 5nなので、
Sn1=2(n1)2+5(n1)=2(n22n+1)+5n5=2n24n+2+5n5=2n2+n3S_{n-1} = 2(n-1)^2 + 5(n-1) = 2(n^2 - 2n + 1) + 5n - 5 = 2n^2 - 4n + 2 + 5n - 5 = 2n^2 + n - 3
したがって、
an=(2n2+5n)(2n2+n3)=4n+3a_n = (2n^2 + 5n) - (2n^2 + n - 3) = 4n + 3 (n2n \ge 2)
n=1n = 1のとき、a1=S1=2(1)2+5(1)=2+5=7a_1 = S_1 = 2(1)^2 + 5(1) = 2 + 5 = 7
4n+34n + 3n=1n = 1を代入すると、4(1)+3=74(1) + 3 = 7なので、an=4n+3a_n = 4n + 3n=1n = 1のときも成立します。
よって、一般項ana_nan=4n+3a_n = 4n + 3となります。

3. 最終的な答え

4n+34n+3

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