数学B 第2章 漸化式 — 線形2項間漸化式:

線形2項間漸化式の解法

線形2項間漸化式

次の問題について考えてみよう.

問題1線形2項間漸化式~その1~

で定まる数列 の一般項 の式で表せ.

まず,上の式の を代入し,具体的に数列を書き並べてみると

となるが,数列 は等差数列でも等比数列でもないので, の部分はすぐにはわからない.

等比数列の漸化式に帰着させる(3項間)

漸化式

において注目すべきは の係数(=3)である.具体的に数列を書き並べていくと,数列 は約3倍ずつ増えていっていることがわかるだろう.

しかしさきほど述べたように,純粋に3倍されているわけではないので等比数列ではない.原因は漸化式 で定数(=2)が加えられているためである.そこで,この定数をうまく消去して,最終的に等比数列の性質から一般項を求める方針で考えてみよう.

定数(=2)を消去するために, に置きなおした等式を考える.

の式を並べて引き算する.

これで定数部分を消去することができた.

また, と置きなおすと, となることからもわかるように,等比数列の漸化式に帰着することができた.

第1項から第2項は加えられている定数2の影響が大きいが,第2項以降については約3倍ずつ増えていることがみて取れる.

この等式を数列の特性方程式(characteristic equation)と呼ぶ

線形2項間漸化式の解法

問題2線形2項間漸化式~その2~

で定まる数列 の一般項 の式で表せ.

解答を見る

漸化式

から,式

を辺々ひくと

ここで, を解くと

となるから, にこの値を代入し

とおくと と表せ,等比数列であることがわかる

を得る.

これは,数列 が,初項 ,公比4の等比数列であることを表している.

数列 の初項は ではなく, である

よって

等比数列の一般項

定理1線形2項間漸化式の解法 §

漸化式 から方程式 をつくる.

漸化式 から方程式 を引き

を得る.

方程式の解 を求め, で得られた漸化式に代入する.

等比数列の公式を用いて,漸化式を解き, を求めれば完成.

よって, となる.

元記事: http://www.ftext.org/text/section/154(取得日 2026-08-07)

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