数列 $\{a_n\}$ の一般項を求める問題です。与えられた数列は $4, 2, 4, 2, 4, 2, \dots$ です。

代数学数列一般項三角関数規則性
2025/6/20

1. 問題の内容

数列 {an}\{a_n\} の一般項を求める問題です。与えられた数列は 4,2,4,2,4,2,4, 2, 4, 2, 4, 2, \dots です。

2. 解き方の手順

この数列は 4422 が交互に現れる数列であることに注目します。
nn が奇数のとき an=4a_n = 4 となり、nn が偶数のとき an=2a_n = 2 となるので、これを利用して一般項を求めます。
一般項は次のように表すことができます。
$a_n = \begin{cases}
4 & (nが奇数のとき) \\
2 & (nが偶数のとき)
\end{cases}$
あるいは、三角関数を利用して表すこともできます。
nn が奇数の時、an=4a_n = 4nn が偶数の時、an=2a_n = 2
これは、an=3+(1)n+1a_n = 3 + (-1)^{n+1} あるいは an=3(1)na_n = 3 - (-1)^n でも表現できます。
同様に、cos(nπ)\cos(n\pi)を利用して、
an=3+cos(nπ)a_n = 3 + \cos(n\pi)
と表すことができます。

3. 最終的な答え

an=3+cos(nπ)a_n = 3 + \cos(n\pi)
あるいは
an=3+(1)n+1a_n = 3 + (-1)^{n+1}
あるいは
an=3(1)na_n = 3 - (-1)^n
あるいは
$a_n = \begin{cases}
4 & (nが奇数のとき) \\
2 & (nが偶数のとき)
\end{cases}$