質問: 連立漸化式 a[1]=1,b[1]=2,a[n+1]=a[n]+6b[n],b[n+1]=a[n]-4b[n] (1)a[n]+b[n]をnで表せ。 (2)a[n]-6b[n]をnで表せ。 (3) (1)(2)の結果を用いてa[n],b[n]の一般項を求めよ。 という問題ですが この問題は誘導式になっているので何とか解く事はできますが いきなり a[n],b[n]の一般項を求めよ。 だった場合はどうやって a[n]+b[n]をnで表す。 a[n]-6b[n]をnで表す。 なんて思いつくのでしょうか?? 部分分数分解みたいに強引にやるとしてもある程度答えが推測できないと できない気がするのですが... *a[n]は数列aの第n項を意味します。 正規の表示方法と違う場合は指摘してくださると幸いです。
回答: >なんて思いつくのでしょうか 思いつかなくても良くて、そうなるように導けばいいのだと思います。 a[1] = 1, b[1] = 2 a[n+1] = a[n] + 6*b[n] --- (1) b[n+1] = a[n] - 4*b[n] --- (2) (1) - (2) を計算して、a[n] を消せば a[n+1] - b[n+1] = 10*b[n] --- (3) 4*(1) + 6*(2) を計算して、b[n] を消せば 4*a[n+1] + 6*b[n+1] = 10*a[n] --- (4) 【問題(1)の解】 (3) + (4) を計算すると 5*( a[n+1] + b[n+1] ) = 10*( a[n] + b[n] ) → a[n] + b[n] = 2*( a[n-1] + b[n-1] ) a[n] + b[n] = c[n] とおけば c[n] = 2*c[n-1]、c[1] = a[1] + b[1] = 3 これは初項3、公比2の等比級数なので c[n] = a[n] + b[n] = 3*2^(n-1) --- (5) 【問題(2)の解】 -6*(3) + (4) を計算すると -2*( a[n+1] - 6*b[n+1] ) = 10*( a[n] - 6*b[n] ) a[n] - 6*b[n] = d[n] とおけば d[n] = -5*d[n-1]、d[1] = a[1] - 6*b[1] = -11 これは初項-11、公比-5の等比級数なので d[n] = a[n] - 6*b[n] = -11*(-5)^(n-1) --- (6) 【問題(3)の解】 式(5)と(6)を使えば簡単ですね