逆数をとって解く漸化式(B)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/24
🔁 類題: 逆数をとって解く漸化式(A) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
$a_1=1,\quad a_{n+1}=\dfrac{a_n}{2a_n+3}$ によって定められる数列 $\{a_n\}$ の一般項を求めよ.
$a_1>0$ で,$a_n>0$ ならば $a_{n+1}>0$ であるから,すべての $n$ について $a_n>0$.
両辺の逆数をとると
\[ \frac{1}{a_{n+1}}=\frac{2a_n+3}{a_n}=\frac{3}{a_n}+2 \]
$b_n=\dfrac{1}{a_n}$ とおくと $b_{n+1}=3b_n+2$,$b_1=1$.$b_{n+1}+1=3(b_n+1)$ より,数列 $\{b_n+1\}$ は初項 $b_1+1=2$,公比 $3$ の等比数列であるから
\[ b_n+1=2\cdot 3^{n-1} \qquad b_n=2\cdot 3^{n-1}-1 \]
よって $a_n=\dfrac{1}{2\cdot 3^{n-1}-1}$
(確認:$a_2=\dfrac{1}{5}$,$a_3=\dfrac{1/5}{2/5+3}=\dfrac{1}{17}$)
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