積の形にして解く漸化式(B)
★★★☆☆☆☆(共通テスト) / 作成者: shonan / 2026/10/24
🔁 類題: 積の形にして解く漸化式(A) (★★★☆☆☆☆(共通テスト))
問題
数列 $\{a_n\}$ の初項から第 $n$ 項までの和 $S_n$ が
\[ a_1=1,\qquad S_n=\frac{n+2}{3}a_n\quad (n=1,\ 2,\ 3,\ \cdots) \]
を満たすとき,一般項 $a_n$ を求めよ.
$n\geqq 2$ のとき $a_n=S_n-S_{n-1}=\dfrac{n+2}{3}a_n-\dfrac{n+1}{3}a_{n-1}$ であるから
\[ (n-1)a_n=(n+1)a_{n-1} \qquad\text{すなわち}\quad a_n=\frac{n+1}{n-1}a_{n-1} \]
$n\geqq 2$ のとき
\begin{align*}
a_n&=\frac{n+1}{n-1}\cdot\frac{n}{n-2}\cdot\frac{n-1}{n-3}\cdots\frac{4}{2}\cdot\frac{3}{1}\cdot a_1\\
&=\frac{(n+1)n}{2\cdot 1}=\frac{1}{2}n(n+1)
\end{align*}
(分子の $3,\ 4,\ \cdots,\ n-1$ と分母の $3,\ 4,\ \cdots,\ n-1$ が約分され,分子に $(n+1)n$,分母に $2\cdot 1$ が残る.)
$n=1$ のとき $\dfrac{1}{2}\cdot 1\cdot 2=1$ で成り立つ.よって $a_n=\dfrac{1}{2}n(n+1)$
(確認:$a_2=3$,$S_2=4=\dfrac{4}{3}\cdot 3$)
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