特性方程式が異なる2解をもつ3項漸化式(B)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/24
🔁 類題: 特性方程式が異なる2解をもつ3項漸化式(A) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
$a_1=0,\ a_2=1,\quad a_{n+2}=a_{n+1}+2a_n$ によって定められる数列 $\{a_n\}$ の一般項を求めよ.
特性方程式 $x^2=x+2$ を解くと $x=-1,\ 2$.よって,漸化式は次の 2 通りに変形できる.
\[ a_{n+2}+a_{n+1}=2(a_{n+1}+a_n),\qquad a_{n+2}-2a_{n+1}=-(a_{n+1}-2a_n) \]
$\{a_{n+1}+a_n\}$ は初項 $a_2+a_1=1$,公比 $2$ の等比数列で $a_{n+1}+a_n=2^{n-1}$ …①
$\{a_{n+1}-2a_n\}$ は初項 $a_2-2a_1=1$,公比 $-1$ の等比数列で $a_{n+1}-2a_n=(-1)^{n-1}$ …②
①$-$② より $3a_n=2^{n-1}-(-1)^{n-1}$.よって
\[ a_n=\frac{2^{n-1}-(-1)^{n-1}}{3} \]
(確認:$a_3=1$,$a_4=3$ で,$\dfrac{4-1}{3}=1$,$\dfrac{8+1}{3}=3$)
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