数学B 第1章 数列の一般項と和 — 等比数列

等比数列の一般項

等比数列の定義

初項aに順次,一定の数 (公比(common ratio)という)をかけて得られる数列のことを等比数列(geometric sequence)という.具体的に書き表すと

図

となる.

また,等比数列は漸化式を用いて

と表すこともできる.

試しに,この漸化式 を代入すると,確かに が作られるのがわかる.

なお,次のような数列も等比数列となることに注意しておこう.

(初項 ,公比 の等比数列)

(初項 ,公比 の等比数列)

初項 の条件は必須であることに注意しよう.

等比数列の一般項

この等比数列の第 項つまり一般項

「初項から第 項までには 個かける」

と考えて

となるのはすぐにわかるだろう.

また,漸化式 から一般項 を求める方法もみておこう.

STEP1

漸化式 を代入し,得られる式を縦に並べておく.

STEP2

すべての式の辺々を掛け合わせると, が打ち消される.

よって, に注意して,次式を得る.

定理1等比数列の漸化式と一般項 §

初項 ,公比 の等比数列の漸化式は

初項 ,公比 の等比数列の一般項

問題1等比数列の一般項~その1~

次の等比数列 の一般項 を求めよ.また,第10項を求めよ.

解答を見る
  1. 初項が2,公比が3の等比数列であり,第 項(一般項)は初項 に公比 回かけることによって求められるので
  2. 初項が81,公比が の等比数列だから
問題2等比数列の一般項~その2~

次の条件を満たす等比数列 の一般項を求めよ.

  1. 初項が ,第4項が
  2. 第3項が ,第7項が
解答を見る
  1. 等比数列は公比が一定であるので,条件からまず公比を求めよう.初項から第4項までは,公比が(4-1=)3回掛けられるので,公比を とすると
  2. 第3項から第7項までは,公比が(7-3=)4回かけられるので,公比を とすると

等比数列の和

等比数列の和の求め方

ここでは,等比数列の初項 から第 項までの和 を求めてみよう. のときは次のようになる.

STEP1

等比数列の一般項 に, を代入して足し合わせる式を書く.

STEP2

この式の辺々 倍した式を書く.

STEP3

上の2 つの式を並べる.このとき, 倍した式の方を右に1段ずらして書いておく.

図

STEP4

上の式から下の式を引く.そのとき,各項のかたまりを崩さないようにする.

図

ならば,この式の両辺を で割ることができるので, より

を得る.

また, のときは, となる.

以上,まとめておこう.

定理2等比数列の和 §

初項 ,公比 の等比数列の,初項から第 項までの和

  1. のとき
  2. のとき

この式は

と覚えておくとよい.つまり,等比数列の和は「初項」と「公比」と「項数」という3 つの要素がわかれば簡単に計算することができる.

問題3等比数列の和~その1~

次の等比数列 の初項から第 項までの和 を求めよ.また, を求めよ.

解答を見る

初項が2,公比が3の等比数列だから,初項から第 項までの和

図

また, である.

初項が81,公比が の等比数列だから,初項から第 項までの和

図

また

問題4等比数列の和~その2~

毎年の初めに100万円ずつ,年利 ,1年ごとの複利法で10年積み立てたときの元利合計 円を求めよ.ただし とする.なお,複利法とは1年ごとに利子を元金にくり入れ,その合計額を次年の元金として利子を計算する手法のことである.

解答を見る

毎年の元利がいくらになるかを考えると

これは初項 ,公比 ,項数 の等比数列の和なので

元記事: http://www.ftext.org/text/section/144(取得日 2026-08-07)

最終更新: 2026-08-07

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