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階差数列の定義

階差数列とは何か

下の数列の第 n 項をいきなり求めるのは,少し難しい.

このように一般項がすぐに把握できない場合は,隣り合った項の差をとって,新たな数列をつくってみるとうまくいくことがある.まず新しく作られる数列について確認しよう.

隣り合った項の差に注目すると,たとえば X は12と予想できるので,第6項は 30+12=42 と求めることができる.

階差数列の定義

数列 {an} に対して

bn=an+1an

となる数列 {bn} を,数列 {an}階差数列 (progression of differences) という.

この例では,階差数列 {bn} は,初項4,公差2の等差数列になっているので

bn=4+(n1)×2=2n+2

と表せる.

階差数列の定義

数列 1,2,6,13,23,36 の階差数列を書け.

階差数列 {bn}

b1=a2a1=21=1b2=a3a2=62=4b3=a4a3=136=7b4=a5a4=2313=10b5=a6a5=3623=13

よって,階差数列は {1,4,7,10,13} で与えられる.