共通テスト数学IIBC '26年第4問 

数列に対して
 ()
で定められる数列を、の階差数列という。
(1) の初項は1とする。また、の階差数列の一般項が
で表されるとする。

(i) であるから、となる。さらに、であるから、となる。

(ii) n2以上の自然数とする。このとき
 ・・・@
が成り立つことから
であることがわかる。

の解答群
    n      

(2) 太郎さんは、@を変形するととなることから、数列の和を求めるために次のことを考えた。

発想−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ある数列の和を求めたいときは、数列で、の階差数列がとなるものを見つければよい。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

太郎さんは、この
発想に基づいて、一般項が
で表される数列の和を求めることにした。
数列で、の階差数列がとなるもの、すなわち
 () ・・・A
となるものを見つけたい。太郎さんは、の一般項がn1次式との積であることから、の一般項が
と表されるのではないかと考えた。ここで、pqは定数である。このとき、npqを用いて表すと
となる。
よって、のときAが成り立つ。
以上のことから、すべての自然数
nについて、数列の初項から第n項までの和は
となることがわかる。

の解答群
(同じものを繰り返し選んでもよい。)
 p   q     
          

の解答群
         
       

(3) 花子さんは、一般項が
で表される数列の和を求めることにした。(2)発想に基づいて考えると、
すべての自然数
nについて、の初項から第n項までの和は
となることがわかる。

の解答群
       
       
   
   


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解答 数列の問題です。例年同様、計算はかなり面倒で、工夫が必要です。

 
()

(1)

(i)  ア 3 ......[]
 イ 4 ......[]
 ウ 7 ......[]
 エオ 11 ......[]

(ii) として、階差数列の公式より、
 ・・・@
0 ......[]
 (Σの公式を参照)
2 ク 3 ケ 2 ......[]

(2) ,ここで問題文にあるように、とおくと、

0 サ 5 ......[]
とすると、より、
2 スセ 3 ......[]
よって、
数列の初項から第
n項までの和は、より、
 ・・・B

3 タ 2 ......[]

(3) (2)の発想に基づき、とおき、とすると、


よって、より、

Bと同様にして、より、
 ・・・B

7 ツ 6 ......[]



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