数学B

漸化式と数学的帰納法 — 漸化式の解法パターン・帰納法

漸化式の基本形から発展形までの解法、数学的帰納法による証明を扱います。

全 56 問(★基礎 12・★★標準 12・★★★応用 8・★★★★難関 8・実戦編 8・最難関編 8)

問1 等差型の漸化式 ★ 基礎漸化式等差数列

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問2 等比型の漸化式 ★ 基礎漸化式等比数列

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問3 階差型の漸化式 ★ 基礎漸化式階差数列

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問4 特性方程式型(基本) ★ 基礎漸化式特性方程式

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問5 漸化式から項を求める ★ 基礎漸化式

で定まる数列 の第 を求めよ。

問6 等差数列と見抜く ★ 基礎漸化式等差数列

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問7 等比数列と見抜く ★ 基礎漸化式等比数列

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問8 特性方程式型(引き算) ★ 基礎漸化式特性方程式

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問9 数学的帰納法の枠組み ★ 基礎数学的帰納法

すべての自然数 について が成り立つことを、数学的帰納法で証明せよ。

問10 階差型(指数) ★ 基礎漸化式階差数列

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問11 等比型(分数の公比) ★ 基礎漸化式等比数列

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問12 特性方程式型(分数の係数) ★ 基礎漸化式特性方程式

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問13 特性方程式型(標準) ★★ 標準漸化式特性方程式

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問14 階差型(2次の階差) ★★ 標準漸化式階差数列

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問15 指数型(pₐₙ + qⁿ) ★★ 標準漸化式指数型

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問16 1次式型(pₐₙ + n) ★★ 標準漸化式

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問17 連立漸化式 ★★ 標準漸化式連立

で定まる数列の一般項 を求めよ。

問18 分数型の漸化式(逆数変換) ★★ 標準漸化式分数型

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問19 数学的帰納法(等式) ★★ 標準数学的帰納法

すべての自然数 について が成り立つことを、数学的帰納法で証明せよ。

問20 数学的帰納法(不等式) ★★ 標準数学的帰納法不等式

を満たすすべての自然数 について、 が成り立つことを数学的帰納法で証明せよ。

問21 和 Sₙ の漸化式から一般項 ★★ 標準漸化式和と一般項

数列 の初項から第 項までの和 を満たす。一般項 を求めよ。

問22 数学的帰納法(整除) ★★ 標準数学的帰納法整数

すべての自然数 について、 の倍数であることを数学的帰納法で証明せよ。

問23 特性方程式型(公比が負) ★★ 標準漸化式特性方程式

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問24 指数型(3ₐₙ + 4ⁿ) ★★ 標準漸化式指数型

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問25 指数型(pとqが等しい・共鳴) ★★★ 応用漸化式指数型

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問26 分数型(等差数列に帰着) ★★★ 応用漸化式分数型

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問27 3項間漸化式 ★★★ 応用漸化式3項間

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問28 数学的帰納法(2次式の不等式) ★★★ 応用数学的帰納法不等式

を満たすすべての自然数 について、 が成り立つことを数学的帰納法で証明せよ。

問29 数学的帰納法(整除・3次) ★★★ 応用数学的帰納法整数

すべての自然数 について、 の倍数であることを数学的帰納法で証明せよ。

問30 漸化式で定めた数列の和 ★★★ 応用漸化式

で定まる数列 について、初項から第 項までの和 を求めよ。

問31 階差型(部分分数の階差) ★★★ 応用漸化式階差数列部分分数

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問32 3項間漸化式(重解) ★★★ 応用漸化式3項間

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問33 隣接3項間漸化式(異なる2解) ★★★★ 難関3項間漸化式特性方程式

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問34 指数を含む漸化式 ★★★★ 難関漸化式指数型

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問35 分数型の漸化式(逆数をとる) ★★★★ 難関漸化式分数型逆数

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問36 1次式を含む漸化式 ★★★★ 難関漸化式1次式型

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問37 連立漸化式 ★★★★ 難関連立漸化式和と差

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問38 数学的帰納法(指数と2乗の不等式) ★★★★ 難関数学的帰納法不等式

を満たすすべての自然数 について、 が成り立つことを、数学的帰納法で証明せよ。

問39 数学的帰納法(倍数の証明) ★★★★ 難関数学的帰納法倍数

すべての自然数 について、 の倍数であることを、数学的帰納法で証明せよ。

問40 直線で分けられる領域の数(漸化式) ★★★★ 難関漸化式図形場合の数

平面上に、どの 本も平行でなく、どの 本も 点で交わらない 本の直線がある。これらの直線によって平面が分けられる領域の個数 を求めよ。

問41 フィボナッチ数列の一般項(ビネの公式) 実戦編漸化式特性方程式無理数一般項単元横断

フィボナッチ数列 の一般項を求めよ。

問42 隣接する項の比の極限(黄金比) 実戦編漸化式極限黄金比単元横断

フィボナッチ数列 について、比 の極限 を求めよ(極限の存在は認めてよい)。

問43 2乗して2を引く漸化式の一般項 実戦編漸化式指数閉じた式単元横断

で定まる数列の一般項を求めよ。

問44 n個の円で平面を分ける領域の数(漸化式) 実戦編漸化式数え上げ幾何領域単元横断

平面上に、どの つも異なる 点で交わり、どの つも 点で交わらないように 個の円をかく。これらの円が平面を分ける領域の数 を求めよ。

問45 メルセンヌ数の最大公約数(漸化式と整数) 実戦編漸化式整数の性質最大公約数互除法単元横断

とする。 のとき が成り立つことを示し、これを用いて を示せ。

問46 根号の漸化式の極限(単調・有界) 実戦編漸化式極限単調有界評価単元横断

で定まる数列の極限を求めよ。

問47 1・2・3段の上り方(トリボナッチ数列) 実戦編漸化式数え上げ場合分け単元横断

段の階段を、 回に 段・ 段・ 段のいずれかで上る。上り方の総数 が満たす漸化式を求め、 を求めよ。

問48 連立漸化式(和と差で解く) 実戦編漸化式連立漸化式対称性一般項単元横断

で定まる数列 の一般項を求めよ。

問49 2倍角が生む周期3の数列 最難関編数学的帰納法置き換えの発見

数列 で定める。

(1) すべての自然数 について が成り立つことを、数学的帰納法で示せ。

(2) すべての自然数 について が成り立つことを示せ。

問50 和と項の関係から比の畳み込みへ 最難関編和と一般項比の畳み込み

数列 で、初項から第 項までの和

を満たす。一般項 を求めよ。

問51 不動点が2つある分数型漸化式 最難関編分数型漸化式不動点

数列 で定める。

(1) とおくとき、 が等比数列であることを示せ。

(2) 一般項 を求めよ。また、 を求めよ。

問52 2乗の漸化式を対数で開く 最難関編対数化特性方程式

数列 で定める。一般項 を求めよ。

問53 フィボナッチ数列の指数評価 最難関編数学的帰納法2段仮定

数列 で定める。すべての自然数 について

が成り立つことを、数学的帰納法で示せ。

問54 漸化式が保つ性質(奇数・互いに素) 最難関編数学的帰納法不変性

数列 で定める。

(1) すべての項が奇数であることを示せ。

(2) 隣り合う2項 は互いに素であることを示せ。

問55 隣にしか動かせないハノイの塔 最難関編漸化式を立てる操作の分解

3本の杭 A, B, C がこの順に一列に並び、杭 A に大きさの異なる 枚の円盤が大きい順に積まれている。円盤は1回に1枚だけ動かせ、隣り合う杭にしか移動できず(A↔B、B↔C のみ)、小さい円盤の上に大きい円盤を置くことはできない。 枚すべてを杭 A から杭 C へ移すのに必要な最小の手数を とする。

(1) ()が成り立つことを示せ。

(2) を求めよ。

問56 2乗で増える数列と単位分数の和 最難関編部分分数望遠鏡式

数列 で定める。

(1) が成り立つことを示せ。

(2) を示し、 がすべての で成り立つことを確かめよ。

漸化式と数学的帰納法の解説 — つまずきやすい点と学習の順序