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数列の一般項

数列の一般項

さきほどの例では,10日目にはいったい何円貯金しなければならないだろうか?

実際に数列を書き並べて

1 2  3 4  5 6  7 8  9 10 1 , 3 , 5 , 7 , 9 ,11,13,15,17,19

とすれば,19円貯金しなければならないことがわかるが,これでは20日目や50日目の貯金額を知りたいときにかなり面倒である.

そこで,別の見方を考えてみよう.

たとえば,「日にち」と「貯金額」との対応を見たときに, 1×21=12×21=33×21=5, だから

()×21=()

であることに気がつけば,10日目に貯金しなければならない金額 a10

a10=10×21=19

と求めることができる.この方法を使えば,20日目の貯金額 a20a20=20×21=39 , 50日目の貯金額 a50a50=50×21=99 と簡単に求めることができる.

さらに, n 日目の貯金額 an

an=n×21=2n1

と表すことができる.

このように,数列の第 n 項( n 日目の貯金額)が nn 日目)の式で表されているとき,その第 n 項を一般項(general term)という.一般項が求まれば, n に自然数を順次代入することによって,数列の各項を求めることができる.

数列の一般項

数列 {an} の一般項が,次の式で与えられているとき,初項から第5項までを書き出せ.

  1. an=2n
  2. an=2n
  3. an=2n+1n
  4. an=2nn+1

  1. a1=21=2a2=22=4a3=23=6a4=24=8a5=25=10

    より, \boldsymbol{2,4,6,8,10} である.

  2. \begin{align} a_1&=2^1=2\\ a_2&=2^2=4\\ a_3&=2^3=8\\ a_4&=2^4=16\\ a_5&=2^5=32 \end{align}

    より, \boldsymbol{2,4,8,16,32} である.

  3. \begin{align} a_1&=\frac{2+1}{1}=3\\ a_2&=\frac{4+1}{2}=\frac{5}{2}\\ a_3&=\frac{6+1}{3}=\frac{7}{3}\\ a_4&=\frac{8+1}{4}=\frac{9}{4}\\ a_5&=\frac{10+1}{5}=\frac{11}{5} \end{align}

    より, \boldsymbol{3,\dfrac{5}{2},\dfrac{7}{3},\dfrac{9}{4},\dfrac{11}{5}} である.

  4. \begin{align} a_1&=\frac{2^1}{1+1}=1\\ a_2&=\frac{2^2}{2+1}=\frac{4}{3}\\ a_3&=\frac{2^3}{3+1}=2\\ a_4&=\frac{2^4}{4+1}=\frac{16}{5}\\ a_5&=\frac{2^5}{5+1}=\frac{16}{3} \end{align}

    より, \boldsymbol{3,\dfrac{4}{3},2,\dfrac{16}{5},\dfrac{16}{3}} である.