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数列 大学受験範囲
(3)以降が不明です
解説お願いします。
模範解答
2 1 -1 2 2 3 2048 45 2 8 3 512 5 14 6 7
回答
びー ずさん、こんばんは。初めての方ですね。よろしく。
回答が遅くなりゴメンナサイ。(4)までですが…
(3)
$a_n=\dfrac{2^n(n-1)}{n(n+1)}$ の $\dfrac{n-1}{n(n+1)}$の部分を部分分数分解します。そして$2^n$ をかけて整理すると
$a_n=\dfrac{2^{n+1}}{n+1}-\dfrac{2^n}{n}$
となります、
$S_1=a_1=2,S_2=a_1+a_2=2+\dfrac{2^3}{3}-\dfrac{2^2}{2}=\dfrac{8}{3}$
$S_n$をいくつかまで書いてみれば、途中に打ち消しあいが生じ、残るのは$\dfrac{2^{n+1}}{n+1}$ だけです。
だから、$S_9=\dfrac{2^{11}}{10}=\dfrac{512}{5}$ となりますね。
(4)
$\dfrac{2^{n+1}}{n+1}>2023$ ですが、2023が2024=2¹¹に近いので、
$\dfrac{2^{n+1}}{n+1}>2^{11}$ を調べればいいでしょう。
すると $2^{n-10}>n+1$ で、あとは適当に調べていくとn=13では8<14でだめで、n=14になると16>15となり成立します。よってn=14。
(5)はもうダメです。考えてください。わかったら書き足しますが。
(3)(4)はこれで大丈夫ですか?
これを読んだら、わかったとか、まだこのへんがわからないから説明してほしいとか、コメント欄になにか返事を書いてください。会話型を目指しています(笑)。
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追記 02/09 10:33~
(5)です。できましたので追記しますよ。
$S_n=\dfrac{2^{n+1}}{n+1}$ ですから、
$\dfrac{2^{n+1}}{n+1}>10^{2023}$
両辺の対数をとると
$(n+1)\log_{10}2-\log_{10}(n+1)>2023$
問題なのは$\log_{10}(n+1)$ の値がどのくらいなのかです。
でも問題にnは4桁の数と書いてあるので、
$1001\leqq n+1<10001$
$\log_{10}1000<\log_{10}1001\leqq \log_{10}(n+1)<\log_{10} 10000<\log_{10} 10001$
よって$ \log_{10}(n+1)=3+\alpha$ と書けます(0<α<1)。
$(n+1)\log_{10}2-(3+\alpha)>2023$
$(n+1)\log_{10}2>2023+(3+\alpha)$
$n+1>\dfrac{2026+\alpha}{0.3010}=6730 . \cdots$
$n>\dfrac{2026+\alpha}{0.3010}=6729. \cdots$
よって、千の位は6、百の位は7。
これでどうでしょうか?
解答はお持ちではないのですか?
わかったとか、まだこのへんがわからないから説明してほしいとか、コメント欄になにか返事を書いてください。よろしく。
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追追記 02/09 15:50~
問題に最初に与えられた式にn=1を代入するとシグマのところは結局1個だけで、
$2^{-1}\cdot1\cdot2a_1=\frac{1}{2}1\cdot 0+2=2$
より$a_1=2$ ←ア
与えられた式は $\sum_{k=1}^n b_n$ ということで、
n≧2のとき、初めの $\sum_{k=1}^n b_n=\dfrac{1}{2}n(n-1)+2$の式から
$\sum_{k=1}^{n-1} b_n=\dfrac{1}{2}(n-1)(n-2)+2$ を引けば
左辺は $b_n$ 、右辺は$n-1$ になります。←イ、ウ、エ
これで大丈夫ですか?
さっきは変換がうまくいかないで読めなかったでしょ?
うまく変換できるように書き換えたので、前のところも読んでくださいね。
返事遅くなりました。 解答ありがとうございます! 模範解答の方は番号のみですが質問の方に記述しています。 (3)から(5)については、理解することが出来ました。ありがとうございます。 (1)のイ ウエ部分が不安なので、説明して欲しいです。
答の数字は見ていますが、問題集では詳しい解答が命です。それがない問題をやっても意味があるのでしょうか、疑問です。多くの質問がそういう感じですが、とにかく解答がしっかりしたものがある問題で勉強しないと時間の無駄だと思います。 上の回答に追記しました。読んでください。