時空 解 さんの日記
2025
7月
21
(月)
20:00
本文
皆さん こんにちは、時空 解です。

2日前には、解説動画を視聴しても腑に落ちなかった重要例題43。
何が腑に落ちないかと申しますと、それはズバリ! 青チャートの解答で示される漸化式です。
$ a_n =a_{n -1} +a_{n -2} ( n \geqq 3 ) $
解答には下記のように解説されていますが…

問題に初めて取り組んだ2日前には、上記の解説を見ても全く理解できませんでした。( ^^;
でもそれからずっと、頭の中で時折この問題のことを想起していましてね。
それで
思い当たったことが有ります。
それは
「ハノイの塔の問題の解法に似てるかな?」
と言うことです。
ハノイの塔に付いては、下記のブログの中でご紹介している動画が参考になります。
・今日から再び漸化式の学習。漸化式が利用できるいい例を発見、ハノイの塔
紹介してある動画では、ハノイの塔を解くための漸化式の立て方が解説されます。
まず、ハノイの塔の問題とは。
この「何手掛かるのか?」と言う問いに対して漸化式を使っていいます。
今回の重要例題43にも似た応用が出来ることに気が付きました。
まずは
"ハノイの塔は最短で何手かかるか?"
そのポイントを下記の画像で示します。

左図は
「3輪 積まれているハノイの塔と4輪 積まれているハノイの塔」
に付いて考えています。
3輪のハノイの塔を移動するには7手。
だから4輪のハノイの塔は、3輪の下にもう1輪あることに注目。
上の3輪を全て移動して初めて1番したの輪を移せます。
そしたらまた、3輪の輪を、今移動したばかりの輪に左移す。これに7手。
つまり、
(4輪のハノイの塔は 3輪のハノイの塔の7手 + 1番下の輪1手 + 3輪のハノイの塔の7手) = ( $ a_4 = a_3 + 1 + a_3 $ ) = ( $ a_{n +1} = 2a_n + 1 $ )
この発想をもとにすると、今回の重要例題43の漸化式も理解出来たんです。
どうでしょうか? 皆さんもピンと来ましたでしょうか?
重要例題43の漸化式は
(a) $ n -1 $ 段まで来たら後は $ n $ 段に上る方法は "1段上がる" の1つしかない。
(b) $ n -2 $ 段まで来た状態では、次に $ n $ 段に上る方法として "1段上がる" と "2段上がる" の2つあるが "1段上がる" のは上記の (a) に他ならない。従って、残りは "2段上がる" の1つしかない。
(a)、(b) より、$ a_n = a_{n -1} + a_{n- 2} $
まぁこの説明よりも青チャートの解説の方がやっぱりシンプルですけどね。
自分なりに解釈してみて、改めて青チャートの解説を見ると納得ですね…。
では今日も1日の習慣を始めてます。小さな一歩・挑戦を試みています。
(休日は充実した日々によって輝きますよね)

2日前には、解説動画を視聴しても腑に落ちなかった重要例題43。
「青チャート式数学B」第1章 数列、第5節 種々の漸化式より 重要例題43
$ n $ 段 ($ n $ は自然数) ある階段を1歩で1段または2段上がるとき、この階段の上がり方の総数を $ a_n $ とする。
このとき、数列 $ \{ a_n \} $ の一般項を求めよ。
解説動画は こちら
$ n $ 段 ($ n $ は自然数) ある階段を1歩で1段または2段上がるとき、この階段の上がり方の総数を $ a_n $ とする。
このとき、数列 $ \{ a_n \} $ の一般項を求めよ。
解説動画は こちら
何が腑に落ちないかと申しますと、それはズバリ! 青チャートの解答で示される漸化式です。
$ a_n =a_{n -1} +a_{n -2} ( n \geqq 3 ) $
解答には下記のように解説されていますが…

問題に初めて取り組んだ2日前には、上記の解説を見ても全く理解できませんでした。( ^^;
でもそれからずっと、頭の中で時折この問題のことを想起していましてね。

それで

それは
「ハノイの塔の問題の解法に似てるかな?」
と言うことです。
ハノイの塔に付いては、下記のブログの中でご紹介している動画が参考になります。
・今日から再び漸化式の学習。漸化式が利用できるいい例を発見、ハノイの塔
紹介してある動画では、ハノイの塔を解くための漸化式の立て方が解説されます。
まず、ハノイの塔の問題とは。
ハノイの塔を左から右、または中央に移動するには何手掛かるのか?
ただし移動のルールは下記の従うこと
(1) 1回に1枚 (1回で移動していい輪は1輪だけ)
(2) 小の上に大は NG (移動中小さい輪の上に、それよりも大きい輪を載せてはいけない)
ただし移動のルールは下記の従うこと
(1) 1回に1枚 (1回で移動していい輪は1輪だけ)
(2) 小の上に大は NG (移動中小さい輪の上に、それよりも大きい輪を載せてはいけない)
この「何手掛かるのか?」と言う問いに対して漸化式を使っていいます。
今回の重要例題43にも似た応用が出来ることに気が付きました。
まずは
"ハノイの塔は最短で何手かかるか?"
そのポイントを下記の画像で示します。

左図は
「3輪 積まれているハノイの塔と4輪 積まれているハノイの塔」
に付いて考えています。
3輪のハノイの塔を移動するには7手。
だから4輪のハノイの塔は、3輪の下にもう1輪あることに注目。
上の3輪を全て移動して初めて1番したの輪を移せます。
そしたらまた、3輪の輪を、今移動したばかりの輪に左移す。これに7手。
つまり、
(4輪のハノイの塔は 3輪のハノイの塔の7手 + 1番下の輪1手 + 3輪のハノイの塔の7手) = ( $ a_4 = a_3 + 1 + a_3 $ ) = ( $ a_{n +1} = 2a_n + 1 $ )
この発想をもとにすると、今回の重要例題43の漸化式も理解出来たんです。
どうでしょうか? 皆さんもピンと来ましたでしょうか?
重要例題43の漸化式は
(a) $ n -1 $ 段まで来たら後は $ n $ 段に上る方法は "1段上がる" の1つしかない。
(b) $ n -2 $ 段まで来た状態では、次に $ n $ 段に上る方法として "1段上がる" と "2段上がる" の2つあるが "1段上がる" のは上記の (a) に他ならない。従って、残りは "2段上がる" の1つしかない。
(a)、(b) より、$ a_n = a_{n -1} + a_{n- 2} $
まぁこの説明よりも青チャートの解説の方がやっぱりシンプルですけどね。
自分なりに解釈してみて、改めて青チャートの解説を見ると納得ですね…。
では今日も1日の習慣を始めてます。小さな一歩・挑戦を試みています。
(休日は充実した日々によって輝きますよね)
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