共通テスト数学IIB '23年第4問
花子さんは、毎年の始めに預金口座に一定額の入金をすることにした。この入金を始める前における花子さんの預金は10万円である。ここで、預金とは預金口座にあるお金の額のことである。預金には年利1%で利息がつき、ある年の初めの預金がx万円であれば、その年の終わりには預金は万円となる。次の年の初めには万円に入金額を加えたものが預金となる。
毎年初めの入金額をp万円とし、n年目の初めの預金を万円とおく。ただし、とし、nは自然数とする。
例えば、,である。
(1) を求めるために二つの方針で考える。 −方針1−−−−−−−−−−−−n年目の初めの預金と年目の初めの預金との関係に着目して考える。
−−−−−−−−−−−−−−−−3年目の初めの預金万円について、である。すべての自然数nについて が成り立つ。これは
と変形でき、を求めることができる。
の解答群
〜の解答群(同じものを繰り返し選んでもよい。)
−方針2−−−−−−−−−−−−
もともと預金口座にあった10万円と毎年の初めに入金したp万円について、n年目の初めにそれぞれがいくらになるかに着目して考える。
−−−−−−−−−−−−−−−−
もともと預金口座にあった10万円は、2年目の初めには万円になり、3年目の初めには万円になる。同様に考えるとn年目の初めには万円になる。 ・1年目の初めに入金したp万円は、n年目の初めには万円になる。 ・2年目の初めに入金したp万円は、n年目の初めには万円になる。 ・n年目の初めに入金したp万円は、n年目の初めにはp万円のままである。
これより
となることがわかる。ここで、となるので、を求めることができる。
,の解答群(同じものを繰り返し選んでもよい。) の解答群 の解答群
(2) 花子さんは、10年目の終わりの預金が30万円以上になるための入金額について考えた。
10年目の終わりの預金が30万円以上であることを不等式を用いて表すととなる。この不等式をpについて解くと となる。したがって、毎年の初めの入金額が例えば18000円であれば、10年目の終わりの預金が30万円以上になることがわかる。
の解答群
(3) 1年目の入金を始める前における花子さんの預金が10万円ではなく、13万円の場合を考える。すべての自然数nに対して、この場合のn年目の初めの預金は万円よりも万円多い。なお、年利は1%であり、毎年の初めの入金はp万円のままである。 の解答群
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解答 難問ではないのですが、計算がややこしく、完答は大変です。
(1) , ア 2 ......[答]
(2項間漸化式を参照) ・・・@ イ 0 ウ 3 ......[答] ・・・A
@−Aより、 エ 4 オ 0 ......[答]数列は、公比1.01,初項の等比数列。よって、 ・・・B もともと預金口座にあった10万円は、n年目の初めには万円になります。 ・1年目の初めに入金したp万円は、n年目の初めに万円になります。 カ 2 ......[答] ・2年目の初めに入金したp万円は、n年目の初めに万円になります。 キ 3 ......[答] ・n年目の初めに入金したp万円は、n年目の初めにp万円です。
これより、
ク 2 ......[答] ケ 1 ......[答] ここからもBが求められます。
(2) 10年目の初めの預金はBでとして、 10年目の終わりの預金について、 コ 3 ......[答]これより、 ∴ サシ 30 スセ 10 ......[答] 注.より、です。
(3) 1年目の入金前の預金が10万円→13万円になるとき、Bの→とすると、 ソ 8 ......[答] (1)の方針2で、もともと預金口座にあった10万円がn年後の初めに万円になる、と求めているので、10万円が13万円になれば、万円多くなることはすぐにわかります。
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