時空 解 さんの日記
2021
3月
7
(日)
09:13
本文
皆さんこんにちは、時空 解です。
今日はさっそく、会員さんから頂いたコメント (2021年3月5日) にお応えしたいと想います。
コメントで頂いたのは「問題3の解き方」です。その問題3と言うのがこちら。
・"数学検定協会のトップページ" の「学習サポート」タグをクリック
→ "実際の検定問題を見る" の「検定過去問題」をクリック
→ "検定過去問題" の「準1級」をクリック
→ "準1級(高校3年程度)" のところの "検定問題 1次 * *" の「デジタルブックで見る / 印字用PDF」のどちらかをクリック
→ 問題用紙が開きますので、問題3のところを観て下さいね。
( 答は上記と同じ場所の "模範解答 1次 * *" の「デジタルブックで見る / 印字用PDF」のどちらかをクリック )
では、まずは解答を記述してみます。
ともかく初項と与式に n と n + 1 を入れて、差分を出すところから試行錯誤すればなんとかたどり着けました。
一昨日の私は、初項と与式から等差数列の d とか等比数列の r とかを求めようとしたので迷路に入ってしまいましたが、でも、昨日の朝になって
「差分をまずは求めれば何とかなるかなぁ…」
と、別の方向性を思い付いたんです。
それで試行錯誤しているうちに S の項が消去できることに気が付きました。
でも、答えが 3159 と分っているから試行錯誤することができたんですよね。
これは数検準1級の1次検定なんですからね。テスト時間内では到底答えに辿りつけないでしょうね。

それと、今日の朝に改めて青チャート式数学II (Bでした。2021-03-23 修正) を観てみると「第3章 15 漸化式と数列」の基本事項に似た雰囲気の解説が載っていますね。( ^^;
会員さんの問いかけに一生懸命に試行錯誤していなかったら、基本事項の "丸4" の内容は雰囲気でしか見て取れなかったでしょうね。
会員の方から問題3を提示して頂いたことで理解が少し進みました。
ちょっと話が逸れるかも知れませんが、そう言えば中学生だった時に数学の宿題が出て、その中に手応えのある問題があった時、
「これを解いたらクラスの人気者だな…」
なーんて妄想して、ムキになって解いていた自分を想い出しました。そして実際に解いた時の気持ちを想い出しています。
そんな状態だったので、数学が好きだったんだし、成績も良かったんだなぁと懐かしく想った今日です。
数学、楽しいですね。
では今日も休日を始めています。休日の充実こそ、人生の充実です。
今日はさっそく、会員さんから頂いたコメント (2021年3月5日) にお応えしたいと想います。
コメントで頂いたのは「問題3の解き方」です。その問題3と言うのがこちら。
この問題は、「公益財団法人数学検定協会」サイトに掲載されている問題です。下記の順番でそこに辿り着けると想います。・数学検定 準1級 1次:計算技能検定 問題3
数列 { an } の初項から第 n 項までの和を Sn とおきます。
3an−2Sn=3n (n=1, 2, 3, …)
が成り立つとき、数列 { an } の第6項 a6 を求めなさい。
・"数学検定協会のトップページ" の「学習サポート」タグをクリック
→ "実際の検定問題を見る" の「検定過去問題」をクリック
→ "検定過去問題" の「準1級」をクリック
→ "準1級(高校3年程度)" のところの "検定問題 1次 * *" の「デジタルブックで見る / 印字用PDF」のどちらかをクリック
→ 問題用紙が開きますので、問題3のところを観て下さいね。
( 答は上記と同じ場所の "模範解答 1次 * *" の「デジタルブックで見る / 印字用PDF」のどちらかをクリック )
では、まずは解答を記述してみます。
与式 3an−2Sn=3n より n=1 ならば
3a1−2S1=31
ここで S1 は S1=a1 であるから
3a1−2a1=31
これより、初項の値は
a1=3 …(1)
と分る。
次に an の漸化式を求めるため差分を調べてみる。つまり an+1−an を行う。
an+1 に付いては
3an+1−2Sn+1=3n+1 …(2)
an は
3an−2Sn=3n …(3)
が成立しているのだから、an+1 と an の差は (1),(2) の左辺に注目すると
(3an+1−2Sn+1)−(3an−2Sn)
これを整理すると
3(an+1−an)−2(Sn+1−Sn)
また (1),(2) の右辺より
(3n+1)−(3n)=3n(3−1)=2⋅3n
∴ …(4)
(4) から S_n と S_{n+1} の項を消去できれば、 a_{n+1} と a_n の項のみの式となり、漸化式を得ることになる。
S_{n+1} - S_n = a_{n+1} であるからこれを (4) に代入すると
3(a_{n+1} - a_n) - 2(a_{n+1}) = 2 \cdot 3^n
整理すると
a_{n+1} = 3a_n + 2 \cdot 3^n …(5)
を得る。
この (5) が { a_n } の漸化式である。
これで 初項 (1) と 漸化式 (5) を使って a_6 を順次求めることが出来る。
a_1 = 3
a_2 = 3 \cdot a_1 + 2 \cdot 3^1 = 3 \cdot 3 + 2 \cdot 3^1 = 15
a_3 = 3 \cdot a_2 + 2 \cdot 3^2 = 3 \cdot 15 + 2 \cdot 3^2 = 63
a_4 = 3 \cdot a_3 + 2 \cdot 3^3 = 3 \cdot 63 + 2 \cdot 3^3 = 243
a_5 = 3 \cdot a_4 + 2 \cdot 3^4 = 3 \cdot 243 + 2 \cdot 3^4 = 891
a_6 = 3 \cdot a_5 + 2 \cdot 3^5 = 3 \cdot 891 + 2 \cdot 3^5 = 3159
よって a_6 = 3159 答: a_6 = 3159
3a1−2S1=31
ここで S1 は S1=a1 であるから
3a1−2a1=31
これより、初項の値は
a1=3 …(1)
と分る。
次に an の漸化式を求めるため差分を調べてみる。つまり an+1−an を行う。
an+1 に付いては
3an+1−2Sn+1=3n+1 …(2)
an は
3an−2Sn=3n …(3)
が成立しているのだから、an+1 と an の差は (1),(2) の左辺に注目すると
(3an+1−2Sn+1)−(3an−2Sn)
これを整理すると
3(an+1−an)−2(Sn+1−Sn)
また (1),(2) の右辺より
(3n+1)−(3n)=3n(3−1)=2⋅3n
∴ …(4)
(4) から S_n と S_{n+1} の項を消去できれば、 a_{n+1} と a_n の項のみの式となり、漸化式を得ることになる。
S_{n+1} - S_n = a_{n+1} であるからこれを (4) に代入すると
3(a_{n+1} - a_n) - 2(a_{n+1}) = 2 \cdot 3^n
整理すると
a_{n+1} = 3a_n + 2 \cdot 3^n …(5)
を得る。
この (5) が { a_n } の漸化式である。
これで 初項 (1) と 漸化式 (5) を使って a_6 を順次求めることが出来る。
a_1 = 3
a_2 = 3 \cdot a_1 + 2 \cdot 3^1 = 3 \cdot 3 + 2 \cdot 3^1 = 15
a_3 = 3 \cdot a_2 + 2 \cdot 3^2 = 3 \cdot 15 + 2 \cdot 3^2 = 63
a_4 = 3 \cdot a_3 + 2 \cdot 3^3 = 3 \cdot 63 + 2 \cdot 3^3 = 243
a_5 = 3 \cdot a_4 + 2 \cdot 3^4 = 3 \cdot 243 + 2 \cdot 3^4 = 891
a_6 = 3 \cdot a_5 + 2 \cdot 3^5 = 3 \cdot 891 + 2 \cdot 3^5 = 3159
よって a_6 = 3159 答: a_6 = 3159
ともかく初項と与式に n と n + 1 を入れて、差分を出すところから試行錯誤すればなんとかたどり着けました。
一昨日の私は、初項と与式から等差数列の d とか等比数列の r とかを求めようとしたので迷路に入ってしまいましたが、でも、昨日の朝になって
「差分をまずは求めれば何とかなるかなぁ…」
と、別の方向性を思い付いたんです。
それで試行錯誤しているうちに S の項が消去できることに気が付きました。
でも、答えが 3159 と分っているから試行錯誤することができたんですよね。
これは数検準1級の1次検定なんですからね。テスト時間内では到底答えに辿りつけないでしょうね。

それと、今日の朝に改めて青チャート式数学
会員さんの問いかけに一生懸命に試行錯誤していなかったら、基本事項の "丸4" の内容は雰囲気でしか見て取れなかったでしょうね。
会員の方から問題3を提示して頂いたことで理解が少し進みました。
ちょっと話が逸れるかも知れませんが、そう言えば中学生だった時に数学の宿題が出て、その中に手応えのある問題があった時、
「これを解いたらクラスの人気者だな…」
なーんて妄想して、ムキになって解いていた自分を想い出しました。そして実際に解いた時の気持ちを想い出しています。
そんな状態だったので、数学が好きだったんだし、成績も良かったんだなぁと懐かしく想った今日です。
数学、楽しいですね。
では今日も休日を始めています。休日の充実こそ、人生の充実です。
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