赤阪正純(httpンク
inupri.web fc2 com)
連立漸化式の解 き方(1)
連立漸化式の解 き方 θ雀鶴i服
連立漸 化 式 とは,その名 の とお り
{:│││三 :監11争 とい う形
i][][t■ ぅ[11ゞ1増しi千1霞
η」か ら定 まる こ とを意味 してい まり が あって
,α 2.1や
みη+1が
睦πと うと同様 に2通りの解 法 が あ ります ヽら,解法 も普通 の連 立方程 式 の場 合
はあ くまで も 「連 立」漸 化式で すか
解法 ① 2つの漸化式をうまく組み合わせて置 き換えを して処理する
(加
減法的解法)
解 法 ② 一方 の漸化 式 を
(少
し変形 して)他
方 の漸化式 に代 入 し,数
列{αη}ま
た は数 列{みπ}だ
けの 漸化式を作 る(代
入法的解法).一 たいてい3項間漸化式に帰着する
連立漸化式は,係数の状況 によって解 き方に違いがあ ります
詳 しく調べることにしよう
ナナメの係数が等 しい場合
θ 詢
{;││II::11:%
一 ナナメの係数 が等 しい タイ プαη十仇
=4・
ソ1
¨③① ―② より,
αη
+1 ク
η+1=%―
♭η απ―場=ご″とおくと,α
η+1=αηよって,数列
{α
π}は
定数列なので,ごη=α l=αl―
bl= 2
α″―bη
=‑2¨
・④したがって
,③
+④より
,2α,=4・ 3η 1‑2
α 場=2・
3η1‑1
③ ―④ より
,2場
=4・ ン 1+2 b2=2・
3ηl+1
設′
:「
驚1『
:欺くのねθ マ ブ
` Z=〜
1わり
L
鰤摯ι ・ ずね
た ´
■
鋭κ
Point
一 どの よ うに組 み合 わせ るのか は状況 に よる
(た
いてい誘 導 があ る)
ナナメの係数が等 しいタイプの漸化式は
,
ノー ヒン トで出題 され ることがまれにあ ります例 題 1
αl=1,
場 場
計 規
物
%
け 一 一
慨呻 出勁
b
″ ぉ
解法 ① (カ ロ減法的解法
)
考え方
2つの漸化式の和
(①+②),差 (①―② )
を考える
(辺々を足したり引いたりする )
①
① 十② より,
απ
+1+う
η+1=3の+3♭
π=3(α"十
場) αη+賜
=ο2と
おくと,Oη+1=30″
よって,数列 (%}は
,初
項 οl,公比3の
等 比数列 なので,
Oπ =ε13η l=(α
l十 う1)321=4・3211
赤阪正純(httpンフinupri.web fc2 com) 連立漸化式の解き方
(2)
解法 ②
(代入法的解法 )
考え方 ① ょり
,磁 =αη +1‑2α ηなので
,こ れを② に代入して,数 列
{%}だ
けの漸化式を作 る
0
① より,磁
=α
η+1‑2α
ηよって,陽.1=αη
+2 2α
η+1 これ らを ② に代 入す る と,αη
+2 2α
π+1=α"+2(α
π+1‑2̀L)⑥ よ り
,α
2■1‑3α
π=α2と
お くと,グη+1=ごηよって,数列{グπ
}は
定数列なので,α 2=∂
1=α2 3α l=5‑3=2
αη +1 3α η =2… ⑥ ′
⑤ ′
⑥ ′ より
,αη +1‑― αη ― ‑ 4・
32 1αη +1‑3α η
‑ 23濠 間
ガ しギ ∴α η +2 4α η ■ +3α π
=0考プ 場 (特
Jl■方程式′ 2̲4′ +3=0よ り
,TYPe① (̀1)(′
3)=0よってι=1,
20場
== 4・3π1‑2
αη
=2・ F 1‑1
よって,%+l=2・
32‑1な
ので,bπ =αη
.1‑2α
η=2・
3η‑1‑2(2・ 3η l‑1)=6・
3η1‑1‑4・
3π
1+2
=2・
3η1+1
″メ
:r島
3) 漸 化式 よ り,
{%罵三靴 11蹴 1霊 )18
⑤ よ り,αη
+1‑α
π=Oη
とお くと,cπ+1=3εη よって,数列{οη}は ,初
項 ιl,公比3の等比数 列 なので,動 =ι13η l=(α
2 α
l)321=(5‑1)・
3η l=4・3η∴
αη
+1 α
π=4・
3211・¨⑤′今度 は
,ナ
ナメの係数が等 しい とは限 らない一般型 タイプの漸化式です先ほどの解法 を振 り返 ると
,
解法 ①の方が簡単で した
つ ま り式を上手 く組み合わせて解 くわけです が
,ナ
ナメの係数が等 しい場合は,式をそのまま足 した り引いた りすれば,何とな く上手 くいきそ うな感 じ がすると思い ますが,ナ
ナメの係数が等 しくない場合だ と,どうも上手 くいきませ んでは
,そ
のように組 み合わせ るので しようかそれには,必ず誘導があ ります.
次の 例 題
2や
囮3は ,咄
合せ の方法 を教 えてあげるか ら 国 で解 きなさ向 と誘導しているがわかりますね
ク
フみ 7ム
得 な①の あが
圧倒りК 簿キιす れ
″
うん
かζ』
:f嚢
∬ξず下][り「勇12:17:讐ごζ襲い1 診 注 特性 方程 式 が
̀=1を 解 にもつ の で,⑥
′ │ノ
か らい きな り αηを求めて もか まい ませ ん 当然 ⑤ は不要 にな ります