問1
等差数列の一般項
★ 基礎等差数列
初項 3、公差 4 の等差数列の一般項 an を求めよ。また、第 10 項を求めよ。
問2
等差数列の和
★ 基礎等差数列和
初項 3、公差 4 の等差数列の、初項から第 10 項までの和 S10 を求めよ。
問3
等比数列の一般項
★ 基礎等比数列
初項 2、公比 3 の等比数列の一般項 an を求めよ。また、第 5 項を求めよ。
問4
等比数列の和
★ 基礎等比数列和
初項 2、公比 3 の等比数列の、初項から第 5 項までの和 S5 を求めよ。
問5
Σ の計算(k の和)
★ 基礎シグマ
問6
Σ の計算(k² の和)
★ 基礎シグマ
問7
Σ の計算(1次式)
★ 基礎シグマ
問8
等差数列の項数
★ 基礎等差数列
初項 5、公差 3 の等差数列で、101 は第何項か。
問9
等比数列の決定
★ 基礎等比数列
第 2 項が 6、第 4 項が 54 である等比数列の初項と公比を求めよ。ただし公比は正とする。
問10
奇数の和
★ 基礎シグマ等差数列
1+3+5+⋯+11(初項から数えて 6 個の奇数の和)を求めよ。
問11
等差中項・等比中項
★ 基礎等差数列等比数列
(1) 4、x、16 がこの順に等差数列であるとき、x を求めよ。
(2) 4、y、9 がこの順に等比数列であり y>0 のとき、y を求めよ。
問12
Σ の計算(k³ の和)
★ 基礎シグマ
問13
Σ の計算(2次式)
★★ 標準シグマ
問14
Σ の計算(展開が必要)
★★ 標準シグマ
問15
階差数列
★★ 標準階差数列
数列 {an} が a1=1 で、階差数列(となり合う項の差)が an+1−an=2n+1 で与えられている。一般項 an を求めよ。
問16
分数の数列の和(部分分数)
★★ 標準部分分数和
k=1∑nk(k+1)1 を n の式で表せ。
問17
分数の数列の和(係数つき)
★★ 標準部分分数和
k=1∑n(2k−1)(2k+1)1 を n の式で表せ。
問18
(等差)×(等比)型の和
★★ 標準和等比数列
S=k=1∑nk⋅2k−1 を n の式で表せ。
問19
等比数列の和(公比の場合分け)
★★ 標準等比数列和
k=1∑nxk−1=1+x+x2+⋯+xn−1 を求めよ。ただし x は実数の定数とする。
問20
Σ の計算(積の形)
★★ 標準シグマ
問21
群数列
★★ 標準群数列
自然数を 1 ∣ 2,3 ∣ 4,5,6 ∣ 7,8,9,10 ∣ ⋯ のように、第 n 群が n 個の項からなるように分ける。第 5 群の最初の項を求めよ。
問22
和 Sₙ から一般項
★★ 標準和と一般項
数列 {an} の初項から第 n 項までの和が Sn=n2+2n で表される。一般項 an を求めよ。
問23
等差数列の和の最大
★★ 標準等差数列最大
初項 20、公差 −3 の等差数列について、初項から第何項までの和が最大になるか。また、その最大値を求めよ。
問24
Σ の計算(1次式・一般項)
★★ 標準シグマ
問25
部分分数の和(分母の差が2)
★★★ 応用部分分数和
k=1∑nk(k+2)1 を n の式で表せ。
問26
(等差)×(等比)の和
★★★ 応用和等比数列
S=k=1∑n(2k−1)⋅3k−1 を n の式で表せ。
問27
群数列(奇数の群)
★★★ 応用群数列
奇数の列 1,3,5,7,⋯ を、1 ∣ 3,5 ∣ 7,9,11 ∣ ⋯ のように第 n 群が n 個の奇数からなるように分ける。第 n 群に含まれる奇数の和を求めよ。
問28
根号を含む数列の和(有理化)
★★★ 応用部分分数和有理化
k=1∑nk+1+k1 を n の式で表せ。
問29
和と項の関係式から一般項
★★★ 応用和と一般項漸化式
数列 {an} の初項から第 n 項までの和 Sn が、すべての n で Sn=2an−1 を満たす。一般項 an を求めよ。
問30
階乗を含む数列の和
★★★ 応用和telescoping
k=1∑nk⋅k! を n の式で表せ。ただし k!=1⋅2⋯k とする。
問31
(等差)×(等比)の和(一般)
★★★ 応用和等比数列
S=k=1∑n(3k−2)⋅2k−1 を n の式で表せ。
問32
二重和
★★★ 応用シグマ二重和
i=1∑n(j=1∑ij) を n の式で表せ。
問33
3つの積の部分分数の和
★★★★ 難関部分分数和
和 k=1∑nk(k+1)(k+2)1 を求めよ。
問34
群数列(自然数を群に分ける)
★★★★ 難関群数列
自然数を 1∣2,3∣4,5,6∣7,8,9,10∣⋯ のように、第 n 群が n 個の数を含むように分ける。第 100 項の値を求めよ。
問35
和と項の関係式から一般項
★★★★ 難関和と一般項漸化式
数列 {an} の初項から第 n 項までの和 Sn が、すべての自然数 n について Sn=2an−n を満たす。一般項 an を求めよ。
問36
奇数の2乗の和
★★★★ 難関Σの計算
問37
階差数列から一般項
★★★★ 難関階差数列
数列 1, 3, 7, 13, 21, ⋯ の一般項 an を求めよ。
問38
平方の逆数の差による和
★★★★ 難関部分分数telescoping
和 k=1∑nk2(k+1)22k+1 を求めよ。
問39
奇数の積の部分分数の和
★★★★ 難関部分分数和
和 k=1∑n(2k−1)(2k+1)1 を求めよ。
問40
平方の交代和
★★★★ 難関Σの計算交代和
n を偶数とするとき、和 12−22+32−42+⋯+(−1)n−1n2 を求めよ。
問41
二項係数の2乗重み和(母関数の微分)
実戦編数列二項定理微分母関数単元横断
n を自然数とする。k=0∑nk2(kn) を求めよ。
問42
二項係数の2乗和(ヴァンデルモンドの畳み込み)
実戦編数列二項定理組合せ係数比較単元横断
n を自然数とする。k=0∑n(kn)2 を求めよ。
問43
3項間漸化式でチェビシェフ多項式(cos36°を求める)
実戦編数列三角関数3項間漸化式ド・モアブル単元横断
cn=2cosnθ とおく。(1) cn+1=2cosθ⋅cn−cn−1 を示せ。
(2) これを用いて cos5θ を cosθ の式で表し、cos36∘ の値を求めよ。
問44
和の極限を無理関数の定積分で(区分求積法)
実戦編数列極限区分求積法定積分単元横断
極限 n→∞limn1k=1∑n1+(nk)21 を求めよ。
問45
ニュートン法の数列の極限(単調・有界とはさみうち)
実戦編数列極限漸化式評価単元横断
数列 {an} を a1=2, an+1=21(an+an2) で定める。n→∞liman を求めよ。
問46
階乗の和を12で割った余り(数列の和と合同)
実戦編数列整数の性質合同剰余単元横断
k=1∑100k! を 12 で割った余りを求めよ。
問47
1のべき乗根と余弦の和(数列の和と複素数)
実戦編数列複素数1のn乗根三角関数単元横断
n を自然数とする。k=1∑ncos2n+12kπ を求めよ。
問48
フィボナッチ数のカッシーニ恒等式と互いに素
実戦編数列整数の性質数学的帰納法3項間漸化式単元横断
フィボナッチ数列を F1=F2=1, Fn+2=Fn+1+Fn で定める。(1) Fn+1Fn−1−Fn2=(−1)n(n≥2)を示せ。
(2) これを用いて、連続する2つのフィボナッチ数 Fn, Fn+1 が互いに素であることを示せ。
問49
平方根の逆数の和の整数部分
最難関編和の評価はさみうち
S=11+21+31+⋯+1001 とする。S の整数部分(S を超えない最大の整数)を求めよ。
問50
平方の逆数の和の上からの評価
最難関編和の評価部分分数
すべての自然数 n について、次の不等式が成り立つことを示せ。
121+221+321+⋯+n21<47
問51
ガウス記号の和(値ごとの群れ)
最難関編ガウス記号群れで数える
S=k=1∑100[k] を求めよ。ただし [x] は x を超えない最大の整数を表す。
問52
数列の最大項(隣接比と等号)
最難関編最大項隣接比
数列 an=n(54)n(n=1,2,3,…)が最大となる n をすべて求め、その最大値を求めよ。
問53
約数の個数の総和(数える向きの交換)
最難関編二重数え約数
自然数 k の正の約数の個数を d(k) と書く。k=1∑20d(k) を求めよ。
問54
分数を並べた群数列
最難関編群数列規則の式化
次のように分数を並べる(約分はしない)。
11 21, 12 31, 22, 13 41, 32, 23, 14 ⋯
第 g 群には、分子と分母の和が g+1 である分数が、分子の小さい順に g 個並ぶ。
(1) 85 は第何項か。
(2) 第100項を求めよ。
問55
すべての組の差の総和
最難関編二重和分類替え
1≤i<j≤10∑(j−i) を求めよ。すなわち、1以上10以下の整数の組 (i, j)(i<j)のすべてについて j−i を足し合わせた和を求めよ。
問56
平方数と立方数を除いた数列
最難関編個数関数包除原理
自然数を1から順に並べ、平方数(1,4,9,…)と立方数(1,8,27,…)をすべて取り除いてできる数列
2, 3, 5, 6, 7, 10, 11, …
の第2026項を求めよ。