Math Problem Statement

次の3条件をみたす数列{a(n)}の一般項a(n)を求めよ。 (i){a(n)}は等差数列。 (ii)a(1)=1。 (iii)a(1)からa(20)までの和が、a(100)の値に等しい。

Solution

まず、与えられた条件を整理します。

  • (i) {a(n)}\{a(n)\} は等差数列です。よって、一般項は次の形になります: a(n)=a(1)+(n1)da(n) = a(1) + (n-1)d ここで、a(1)a(1) は数列の初項、dd は公差です。

  • (ii) a(1)=1a(1) = 1 という条件があるので、一般項は次のように書き直せます: a(n)=1+(n1)da(n) = 1 + (n-1)d

  • (iii) a(1)a(1) から a(20)a(20) までの和が a(100)a(100) の値に等しい、という条件です。等差数列の初項から第20項までの和は次の式で求められます: S20=202×(a(1)+a(20))S_{20} = \frac{20}{2} \times (a(1) + a(20)) したがって、 S20=10×(1+(1+19d))=10×(2+19d)=20+190dS_{20} = 10 \times (1 + (1 + 19d)) = 10 \times (2 + 19d) = 20 + 190d

    また、a(100)a(100) の値は a(100)=1+99da(100) = 1 + 99d

  • 条件 (iii) により、次の等式が成り立ちます: 20+190d=1+99d20 + 190d = 1 + 99d

  • この方程式を解いて dd を求めます: 20+190d=1+99d20 + 190d = 1 + 99d 190d99d=120190d - 99d = 1 - 20 91d=1991d = -19 d=1991d = -\frac{19}{91}

  • dd の値が求まりましたので、一般項は次のようになります: a(n)=1+(n1)(1991)a(n) = 1 + (n-1) \left(-\frac{19}{91}\right) したがって、 a(n)=11991(n1)a(n) = 1 - \frac{19}{91}(n-1) これが求める数列の一般項です。

質問や不明点はありますか?必要に応じて詳細を説明します。

関連する質問

  1. 等差数列の一般項を求める方法をもう一度説明してください。
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ヒント

等差数列の和は、初項と末項の平均に項数を掛けることで簡単に求められます。

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Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Arithmetic Sequence
Summation of Sequences
Linear Equations

Formulas

General term of an arithmetic sequence: a(n) = a(1) + (n-1)d
Sum of an arithmetic sequence: S_n = (n/2) × (a(1) + a(n))
Linear equation to solve for common difference: 20 + 190d = 1 + 99d

Theorems

Properties of Arithmetic Sequences
Sum Formula for Arithmetic Sequences

Suitable Grade Level

Grades 10-12