センター数学IIB '10年第3問 

自然数の列1,2,3,4,・・・ を、次のように群に分ける。
1 | 2,3,4,5 | 6,7,8,9,10,11,12 | ・・・
ここで、一般に第n群は個の項からなるものとする。第n群の最後の項をで表す。
(1) ,,,である。
 ()
が成り立ち
 ()
である。
よって、
600は、第群の小さい方から番目の項である。
(2) に対し、第群の小さい方から番目の項をで表すと
であり
が成り立つ。これより
 ()
となる。


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解答 階差数列や数列の和をテーマとした問題です。教科書の例題に準拠した問題で、第2問と同様、受験生の基礎学力を調べるのに適切な問題だと思います。昨年の数列の問題と比べれば、センター数学の内容が大きく改善されたように感じます。

(1) 第4群には、項あるので、
(ア) 2 (イ) 2 ......[答]
第n群の末尾から第群の末尾を引いたものは、第n群の項の数になります。
 ()
(ウ) 3 (エ) 2 ......[答]
階差数列の公式より、
 (Σの公式を参照)
(オ) 3 (カ) 2 (キ) 2 (ク) 1 (ケ) 2 ......[答]
600
が第n群に属するのであれば、
整理すると、
 ・・・�@
とするとなので、付近のの値を調べます。
のとき、
のとき、
よって、
より、�@を満たすnは、で、600は第21群に属します。
より、第20群の末尾は590で、第21群の先頭は591です。600は、591から10番目の自然数で、第21群の10番目の項です。
(コ) 2 (サ) 1 (シ) 1 (ス) 0 ......[答]
注.上記の解答では、十分条件を求めたに過ぎませんが、空所補充式のセンター試験では、これで解答できてしまいます。�@をきちんと考えるのであれば、�@の右側の不等号とより、

 ・・・�A
�@の左側の不等号とより、

 ・・・�B
�Aかつ�Bより、となります。

(2) 第n群の末尾は、なので、第群の先頭は、で、第群の小さい方から番目の項は、

(セ) 3 (ソ) 2 (タ) 2 (チ) 3 (ツ) 2 (テ) 2 (ト) 3 (ナ) 1 ......[答]
 (数列の求和技法を参照)
(ニ) 2 (ヌ) 3 (ネ) 3 ......[答]


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