与えられた数列 $\{a_n\}$: 1, 2, 4, 7, 11,... の一般項を求める問題です。

代数学数列一般項階差数列等差数列シグマ
2025/6/20

1. 問題の内容

与えられた数列 {an}\{a_n\}: 1, 2, 4, 7, 11,... の一般項を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、数列の階差数列を考えます。
元の数列を ana_n、階差数列を bnb_n とすると、
bn=an+1anb_n = a_{n+1} - a_n です。
与えられた数列の階差数列は次のようになります。
b1=21=1b_1 = 2 - 1 = 1
b2=42=2b_2 = 4 - 2 = 2
b3=74=3b_3 = 7 - 4 = 3
b4=117=4b_4 = 11 - 7 = 4
...
階差数列 {bn}\{b_n\} は、1, 2, 3, 4,... となり、これは等差数列で、bn=nb_n = n と表せます。
数列 ana_n の一般項は、
an=a1+k=1n1bka_n = a_1 + \sum_{k=1}^{n-1} b_k (n >= 2) で求めることができます。
a1=1a_1 = 1 であり、bk=kb_k = k なので、
an=1+k=1n1k=1+(n1)n2=n2n+22a_n = 1 + \sum_{k=1}^{n-1} k = 1 + \frac{(n-1)n}{2} = \frac{n^2 - n + 2}{2}
n=1n = 1 のとき、a1=121+22=22=1a_1 = \frac{1^2 - 1 + 2}{2} = \frac{2}{2} = 1 となり、この式は n=1n=1 のときにも成り立ちます。

3. 最終的な答え

数列 {an}\{a_n\} の一般項は an=n2n+22a_n = \frac{n^2 - n + 2}{2} です。

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