問1
等差型の漸化式
★ 基礎 漸化式 等差数列
a 1 = 2 、a n + 1 = a n + 3 で定まる数列 { a n } 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
a 1 = 3 、a n + 1 = 2 a n で定まる数列 { a n } 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
a 1 = 1 、a n + 1 = a n + 2 n で定まる数列 { a n } 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
a 1 = 1 、a n + 1 = 2 a n + 1 で定まる数列 { a n } 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
a 1 = 1 、a n + 1 = a n + n で定まる数列 { a n } の第 4 項 a 4 を求めよ。
問6
等差数列と見抜く
★ 基礎 漸化式 等差数列
a 1 = 5 、a n + 1 − a n = 4 で定まる数列 { a n } 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
a 1 = 2 、a n a n + 1 = 3 で定まる数列 { a n } 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
a 1 = 3 、a n + 1 = 3 a n − 4 で定まる数列 { a n } 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 n について 1 + 2 + 3 + ⋯ + n = 2 n ( n + 1 ) 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
a 1 = 1 、a n + 1 = a n + 2 n で定まる数列 { a n } 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
a 1 = 8 、a n + 1 = 2 1 a n で定まる数列 { a n } 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
a 1 = 4 、a n + 1 = 2 1 a n + 1 で定まる数列 { a n } 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
a 1 = 2 、a n + 1 = 3 a n − 2 で定まる数列 { a n } 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
a 1 = 2 、a n + 1 = a n + 2 n − 1 で定まる数列 { a n } の一般項を求めよ。
問15
指数型(pₐₙ + qⁿ)
★★ 標準 漸化式 指数型
a 1 = 1 、a n + 1 = 2 a n + 3 n で定まる数列 { a n } の一般項を求めよ。
問16
1次式型(pₐₙ + n)
★★ 標準 漸化式
a 1 = 1 、a n + 1 = 2 a n + n で定まる数列 { a n } の一般項を求めよ。
問17
連立漸化式
★★ 標準 漸化式 連立
a 1 = 1 、b 1 = 0 、a n + 1 = 2 a n + b n 、b n + 1 = a n + 2 b n で定まる数列の一般項 a n 、b n 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
a 1 = 1 、a n + 1 = a n + 2 a n で定まる数列 { a n } 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 n について 1 2 + 2 2 + ⋯ + n 2 = 6 n ( n + 1 ) ( 2 n + 1 ) 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
n ≧ 3 を満たすすべての自然数 n について、2 n > 2 n 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 { a n } の初項から第 n 項までの和 S n が S n = 2 a n − n を満たす。一般項 a n 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 n について、6 n − 1 は 5 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
a 1 = 0 、a n + 1 = − a n + 2 で定まる数列 { a n } の一般項を求めよ。
問24
指数型(3ₐₙ + 4ⁿ)
★★ 標準 漸化式 指数型
a 1 = 1 、a n + 1 = 3 a n + 4 n で定まる数列 { a n } 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
a 1 = 1 、a n + 1 = 2 a n + 2 n で定まる数列 { a n } 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
a 1 = 1 、a n + 1 = 2 a n + 1 a n で定まる数列 { a n } の一般項を求めよ。
問27
3項間漸化式
★★★ 応用 漸化式 3項間
a 1 = 0 、a 2 = 1 、a n + 2 = 5 a n + 1 − 6 a n で定まる数列 { a n } 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
n ≧ 5 を満たすすべての自然数 n について、2 n > n 2 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 n について、n 3 + 5 n は 6 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 和
a 1 = 1 、a n + 1 = 2 a n + 1 で定まる数列 { a n } について、初項から第 n 項までの和 T n = k = 1 ∑ n a k 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
a 1 = 2 、a n + 1 = a n + n ( n + 1 ) 1 で定まる数列 { a n } 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
a 1 = 1 、a 2 = 4 、a n + 2 = 4 a n + 1 − 4 a n で定まる数列 { a n } 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
a 1 = 1 、a 2 = 4 、a n + 2 = 5 a n + 1 − 6 a n で定まる数列 { a n } 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
a 1 = 1 、a n + 1 = 2 a n + 3 n で定まる数列 { a n } 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
a 1 = 1 、a n + 1 = 2 a n + 1 a n で定まる数列 { a n } 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
a 1 = 1 、a n + 1 = 2 a n + n で定まる数列 { a n } 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
a 1 = 1 、b 1 = 0 、{ a n + 1 = a n + 2 b n b n + 1 = 2 a n + b n で定まる数列 { a n } 、{ b n } 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
n ≥ 5 を満たすすべての自然数 n について、2 n > n 2 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 n について、n 3 + 2 n が 3 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 2 本も平行でなく、どの 3 本も 1 点で交わらない n 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 a n 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 F 1 = F 2 = 1 , F n + 2 = F n + 1 + F n 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 F 1 = F 2 = 1 , F n + 2 = F n + 1 + F n について、比 r n = F n F n + 1 の極限 n → ∞ lim r n 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
a 1 = 2 5 , a n + 1 = a n 2 − 2 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 2 つも異なる 2 点で交わり、どの 3 つも 1 点で交わらないように n 個の円をかく。これらの円が平面を分ける領域の数 a n 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
M n = 2 n − 1 とする。m > n のとき g cd( M m , M n ) = g cd( M m − n , M n ) が成り立つことを示し、これを用いて g cd( M m , M n ) = 2 g c d ( m , n ) − 1 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
a 1 = 2 , a n + 1 = 2 + a n 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
n 段の階段を、1 回に 1 段・2 段・3 段のいずれかで上る。上り方の総数 a n が満たす漸化式を求め、a 6 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
a 1 = 1 , b 1 = 0 、a n + 1 = 2 a n + b n , b n + 1 = a n + 2 b n で定まる数列 { a n } , { b n } 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 { a n } を a 1 = sin 2 7 π 、a n + 1 = 4 a n ( 1 − a n ) で定める。
(1) すべての自然数 n について a n = sin 2 7 2 n − 1 π 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 n について a n + 3 = a n 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 { a n } は a 1 = 1 で、初項から第 n 項までの和 S n が
S n = 3 n + 2 a n
を満たす。一般項 a n 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 { a n } を a 1 = 3 、a n + 1 = a n + 1 4 a n − 2 で定める。
(1) b n = a n − 2 a n − 1 とおくとき、{ b n } が等比数列であることを示せ。
(2) 一般項 a n を求めよ。また、n → ∞ lim a n 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 { a n } を a 1 = 2 、a n + 1 = 2 a n 2 で定める。一般項 a n 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 { F n } を F 1 = F 2 = 1 、F n + 2 = F n + 1 + F n で定める。すべての自然数 n について
F n < ( 4 7 ) n
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 { a n } を a 1 = 1 、a 2 = 3 、a n + 2 = 4 a n + 1 − a n 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 a n + 1 , a n 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 n 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。n 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 a n とする。
(1) a n = 3 a n − 1 + 2 (n ≥ 2 )が成り立つことを示せ。
(2) a n 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 { a n } を a 1 = 2 、a n + 1 = a n 2 − a n + 1 で定める。
(1) a n 1 = a n − 1 1 − a n + 1 − 1 1 が成り立つことを示せ。
(2) k = 1 ∑ n a k 1 = 1 − a n + 1 − 1 1 を示し、k = 1 ∑ n a k 1 < 1 がすべての n で成り立つことを確かめよ。