「等差数列・等比数列」の質問と回答

1
初項200、公差 -7の等差数列の初項から第n項までの和をSnとするとき
Snの最大値を求めよ。
2
公差d=3とする。
(1) a=-8 のとき、Snの最小値は(アイウ)である。
(2) S7がSnの最小値であるとき、aのとりうる値の範囲は (エオカ)≦a≦(キクケ)である。
3
10 から 100 までの整数について、 4の倍数の和を求めよ
4
m,nは自然数で m<n とする。7を分母とする既約分数のうち m, n の間にあるものの総和を求めよ。
5
1未満の正の分数で、分母が素数pである既約分数の総和を求めよ。
6
a_n=5^(1−n) である。このとき新しい数列{b_n}が
b_1=1、 b_(n+1)=a_n・b_n  を満たすとき、 {b_n} の一般項を求めよ。

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等差数列の和の最大値
kenさん    [Profile 高校2年生の方] 投稿日2002/9/24(火)17:34

等差数列の最大値を求める問題です。
最大値というものをどうやって求めたらいいかわからないので分かる方
いましたらお願いします。

初項200、公差ー7の等差数列の初項から第n項までの和をSnとするとき
Snの最大値を求めよ。

という問題です。お願いいたします。

小池さん  [Profile 関東地方に住む20代の男性の方] 投稿日:2002/9/24(火)19:02

等差数列の和の最大値を求める前に,最大値というものが何なのかを考えて見ましょう。
和というのは,足し算の結果ですよね?プラスの数字を足し続ければ値は大きくなりますが,マイナスの数字を足すと小さくなります。
この数列は,徐々に減り続けていますよね?するとつまり,

和の最大値=等差数列がプラスの最後の項まで足し算

となります。

ありがとうございました。 投稿者:kenさん  [Profile 高校2年生の方] 投稿日:2002/9/25(水)17:03

ありがとうございました。
和の最大値=等差数列がプラスの最後の項まで足し算
なのですね。納得できました。

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等差数列の和の最大値
あやさん    [Profile 高校3年生の女性の方] 投稿日2002/9/29(日)23:00

公差d=3とする。
このとき、a=-8であればSnの最小値は(アイウ)である。
また、S7の値がSnの最小値であるとき、aのとりうる値の範囲は
(エオカ)≦a≦(キクケ)である。

前半のSnの最小値は-15(n=3のとき)というのは解ったのですが、
後半がわかりません・・・(汗
親切な方、解説お願いしますm(__)m

Viperさん  [Profile 東京都に住む20代の男性の方] 投稿日:2002/9/29(日)23:53

aは初項ですね.

Snの最小値の考え方を確認しますけど,初項が0以上だったら全ての項が0以上なので,総和は増え続けるだけですね.で,初項が負の場合,最初の何項かは負になるので,負になるようなものを足している間は総和が小さくなるわけですね.
S7が最小ということは第7項までが0以下で第8項が0以上ということになります.
0の場合はややこしいので,慎重に考えてみましょう.第7項が0のときは,S6,S7がどっちも最小値になります.第8項が0のときはS7,S8が同時に最小値になります.

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4の倍数の和
ゆりさん    [Profile 九州地方に住む高校2年生の方] 投稿日2002/10/5(土)21:41

はじめまして。よろしくお願いします。

10から100までの整数について、 4の倍数の和を求めよ

という問題で、90/4=22
Sn=22(4+88)/2
=132
というやり方で良いのでしょうか?教科書などに同じ問題がなく
困ってます。よろしくお願いします。


小池さん  [Profile 関東地方に住む20代の男性の方] 投稿日:2002/10/5(土)22:28

ゆりさん,はじめまして。
>90/4=22
 Sn=22(4+88)/2
 =132 ←1012じゃないですか?
というやり方だと,1から90までの整数になってしまいます。
上の解き方は,等差数列の和の公式の
S=n(a+l)/2
というものを使っていますよね?

この公式はaは初項ですよね?10からの数字で4で割り切れるものは,12からになりますね。lは末項です。一番最後は100ですよね?
なおかつ項数も12は4×3,100は4×25なので,
25−3+1=23ですね。
つまり S=23(12+100)/2=1288 になります。


ゆりさん  [Profile 九州地方に住む高校2年生の方] 投稿日:2002/10/7(月)18:46

ご丁寧にありがとうございました。私のやり方だと1〜90までに
なってしまうんですね。わかりました。ありがとうございました。

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分母が7である分数の和
はにぃぷぅさん    [Profile 関東地方に住む高校1年生の女性の方] 投稿日2002/9/27(金)21:00

テストが返ってきました・・・どうにか学年平均の30点を超えたという感じで・・・汗
まだまだ勉強が足りないみたいです(ノ_・。)グスン
私の学校は、65分×5時間です(*^ー^*)4月はこの授業時間の長さがとても辛く感じましたが、今ではもう慣れてしまいました。笑

テストでこの問題が分からなくて。。↓(ノ_・。)グスン

『問題』 m,nは自然数でm<nとする。7を分母とする既約分数のうちm, nの間にあるものの総和を求めよ。

解答を見てもさっぱり・・・でした。今日もまたよろしくお願いします(;^_^A

小池さん  [Profile 関東地方に住む20代の男性の方] 投稿日:2002/9/27(金)21:29

テストお疲れ様でしたね。

ええと,数列の和の問題になるんですが,とりあえず具体的な数字で試してみると良いと思います。
例えばm=2,n=5とか
そうすると,2と5の間にあるものは,2=14/7なので,
15/7,16/7,18/7,・・・・34/7ですね。
コレの和を考えれば良いですね?ただし,間に7で約分できるやつがいます。
それを引き算すれば出来上がりです。
あとは,m,nに拡張しましょう。

ぇえっと。。。 投稿者:はにぃぷぅさん  [Profile 関東地方に住む高校1年生の女性の方] 投稿日:2002/9/27(金)21:36

えっと・・mとnを使って説明しなくてはならないのですが、、、、それがわからないんです。(ノ_・。)グスン
解答でmとnの間にあって、7を分母とする分数は
(m<)7m+1/7,7m+2/7・・・7n-1/7(<n)
↑のように最初に書いてあったのですが・・・これは一体なんなのでしょうか? (ノω・、)これに具体的な数字を入れていけばいぃのですか?

小池さん  [Profile 関東地方に住む20代の男性の方] 投稿日:2002/9/27(金)23:32

そうですね。其の式に具体的な数値を入れると,考えやすいです。

(m<)7m+1/7,7m+2/7・・・7n-1/7(<n)

mに0,nに1を代入すると,

(0=0/7)< 1/7 , 2/7 , 3/7 , 4/7 , 5/7 , 6/7 <(7/7=1)

というふうになりますよね?


小池さん  [Profile 関東地方に住む20代の男性の方] 投稿日:2002/9/27(金)23:52

要するに,具体的な数値を入れて,自分のやっていることを理解しようってことです。
数列の問題などでは特に,文字ばかりを追ってると分かりづらいので,具体的な数値を入れて,自分のやっていることを理解するのが大切です。

m,nの話に移りましょう。
m,n間の7を分母とする既約分数の総和っていうのが,公差が1/7の等差数列であることが分かりますか?
コレさえ分かればしめたものです。ただし,分数にならなくてはいけないので,整数になる部分は引き算しなくてはなりません。

答えの形は何通りかあるんで,分からなければ答えを書き込んでください。


小池さん  [Profile 関東地方に住む20代の男性の方] 投稿日:2002/9/27(金)23:56

(m<)7m+1/7,7m+2/7・・・7n-1/7(<n)
これはm〜nまでの7を分母とする既約分数を全て書き出したものです。
ここから公差が1/7だと分かれば,それでOKです。

返信が遅れてすみません(ノ_・。)グスン 投稿者:はにぃぷぅさん  [Profile 関東地方に住む高校1年生の女性の方] 投稿日:2002/9/28(土)11:05

小池先生ありがとうございます☆(*^ー^*)
公差1/7の等差数列ですね。。7m+1/7から始まっているのは、7m/7だと、割り切れてしますからですね。。φ(..*)実際数字を入れてみると、分かりやすい!!!(・0・。)これからそうしよう♪φ(..*)
もう一回自分で解いてみます(。・_・。)vありがとうございました

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分母がpである分数の和
桜花さん    [Profile 関東地方に住む高校2年生の女性の方] 投稿日2002/7/26(金)16:56

こんにちは。

1未満の正の分数で、分母が素数pである既約分数の総和を求めよ。

という問題なんですがどこから手をつけていいかわかりません。書き出そうにも上手くいきませんでした。どのように考えればいいのでしょうか。教えてください、お願いします。

水野 健太郎さん の ホームページ  [Profile 近畿地方に住む20代の男性の方] 投稿日:2002/7/26(金)18:23

水野%助っ人です。

・・・いきなり分母がpのものを考えると厄介ですから、最初は実例で考えましょ
う。たとえば分母が5の場合ですと、1/5,2/5,3/5,4/5になって、
総和は

1/5+2/5+3/5+4/5=(1/5)(1+2+3+4)=2

となりますよね。この調子で分母が他の素数、たとえば7の場合も考えてみましょ
う。同様に、(1/7)(1+2+3+4+5+6)=3 と求まります。

ポイントになるのは、やはり(1+2+・・・)の部分なんですが、これを一般の
pで考えたときにどうなるかというと、これは

*** 初項1、末項p−1、項数p−1の等差数列の和

になることがわかるでしょう。実際そうですね。ですから、一般の形は、1/pに
等差数列の和の公式に上の3つのものを当てはめたものをかけて、

(1/p){(1/2)(p−1)(1+p−1)}=(p−1)/2

と求まります。
# 一応、先ほど例で考えたものと一致しているかどうか確認すると、p=5の場
# 合は(5−1)/2=2、p=7のほうは(7−1)/2=3となって、なる
# ほど、大丈夫そうですね。

・・・あと、私が予備校で教えたときの「マニュアル」に載っていたやりかたも
あって、こっちも興味深いので紹介します。

=====[別解]

これらの分数を小さい順に並べて、両端に0と1を補うと、全体が等差数列にな
ります。
# たとえばp=5の場合は「0,1/5,2/5,3/5,4/5,1」
その初項は0、末項は1、項数はp+1になります。

こうしておいて、まず全体の和を求めてそこから0と1を引けば、真ん中に並んだ
分数だけの和が求まりますよね。よって求める和は

{(1/2)(p+1)(0+1)}−(0+1)={(p+1)/2}−1
=(p−1)/2

=====
・・・でも、こちらは何となくテクニカルすぎる気もします。私としては、素朴に
考えてそこから発展させていく感じの方が好きです。


桜花さん  [Profile 関東地方に住む高校2年生の女性の方] 投稿日:2002/7/26(金)20:21

分かりやすい解説ありがとうがざいました。やっぱり実例を挙げて考えるのが大切なんですね。本当にありがとうございました。

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等差数列・等比数列
日光猿軍団さん    [Profile 栃木県に住む高校3年生の男性の方] 投稿日2002/5/24(金)21:25


センターの新課程問題からなのですが、、、
a_n=5^(1−n) である。この時新しい数列{b_n}がb_1=1、
b_(n+1)=a_n・b_n ・・・・* (n=1,2,3、・・・・)を満たすとすると{b_n}の一般項は???って問題なんですけど、、、、、

*より、n≧2の時
b_n={b_n/b_(n-1)}・{b_(n-1)/b_(n-2)}・......・{b_2/b_1}・b_1
=a_(n-1)・a_(n-2)・........・a_1・b_1   
=5^(2-n)・5^(3-n)・.......・5^0・1
=5^{(2-n)+(3-n)+........+(-1)+0}

ってとこまで理解できたんですけど、こっからどうやってまとめるのですか???
こういう式のまとめ方を勉強するには、問題集などの、数Aの「数と式」のところをやるといいんですか???

水野 健太郎さん  [Profile 近畿地方に住む20代の男性の方] 投稿日:2002/5/25(土)09:36

水野と申します。

指数部分(右上の・・・+・・・+・・・になっている部分)を見たとき、ここで
はそれが、等差数列の和になっているはずです。ということで、等差数列の和の公
式で、初項と末項と項数を考えればOKです。
# この公式を忘れているなら、教科書か参考書で確認しておいてください。

ただし、本問の場合は、最初にnの入ったやつが出てきていますから、おしまいの
方を初項と考えた方が無難です。
# もちろん考えずにやる方法もありますが、今は書きません。

*** 「左から読んでも等差数列、右から読んでも等差数列」


日光猿軍団さん  [Profile 栃木県に住む高校3年生の男性の方] 投稿日:2002/5/25(土)11:10

初項0、末項2−n、で、項数がわかりません。。。
逆にならべると、0、−1、・・・・、3−n、2−n ですが、
項数は、(2−n)−0+1=3−n個ですか?


水野 健太郎さん   [Profile 近畿地方に住む20代の男性の方] 投稿日:2002/5/25(土)12:29

・・・おしい!!!その式の

*** 「末項−初項」を、公差−1で割らねばなりません!!

それで求まるのが、初項から末項まで、−1を何回足したか??・・・の回数です
から、これに1を足せば項数になるわけです。でも、よく考えてますね。


日光猿軍団さん  [Profile 栃木県に住む高校3年生の男性の方] 投稿日:2002/5/25(土)12:53

ごめんなさい。いまいち解りません。。。。今まで見た数列は
1、2、・・・・、n ってなってるから、n−1+1=n個って解るんですけど。。。。。ってことはこれも交差の1で割ってるってことですか?今まで見た数列は交差で割らなくても項数がでたんですが、全ての数列において項数を求める時には、光差で割るのですか???

水野 健太郎さん   [Profile 近畿地方に住む20代の男性の方] 投稿日:2002/5/25(土)13:21

もちろんそうですよ!

たとえば、1,3,5,・・・,n(ただし奇数に限りますけど)だったらどうな
りますか??
# 具体的に言えば、「101までに何個の奇数があるでしょう??」

・・・n−1を2で割って、1を足すでしょう。


日光猿軍団さん  [Profile 栃木県に住む高校3年生の男性の方] 投稿日:2002/5/25(土)14:21

なるほど、そうですね。。。やっと解りました。。。具体的に数でやると解り易いですね。ありがとうございました。。。。。

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