解決済み
Rarara

この一般項から3項間漸化式を作れる方はいないでしょうか?第一回京大オープン6の問題で、誰かがこの問題を、自ら漸化式を作ってささっと解いてた記憶があって、、、、思い出せず、式変形もよくわからないのでお願いします🤲

(右は2021東工大で、(3)で自ら漸化式を作らないといけない(?)問題です。そういうのに初めて出会って、そういえば、、、、となったものです。)

回答 2件

ベストアンサー

左の方は、αとβの\alphaと\betaの関係をうまく利用して解きます。条件からαβ=1\alpha\beta=1と分かり、β\betaに揃えて考えます。(aとαが分かりにくいから)(aと\alphaが分かりにくいから)


すると,

an=12(1β2n−β2n)a_n=\dfrac{1}{\sqrt{2}}\left(\frac{1}{\beta^{2^n}}-\beta^{2^n}\right)

となり、逆数同士の関係があるのでこれを2乗してみます。

an2=12(1β2n+1+β2n+1−2)2(an2+1)=1β2n+1+β2n+1a^2_n=\dfrac{1}{2}\left(\frac{1}{\beta^{2^{n+1}}}+\beta^{2^{n+1}}-2\right)\\2(a^2_n+1)=\frac{1}{\beta^{2^{n+1}}}+\beta^{2^{n+1}}

すると今度は右の方が和と差の積の片割れのようになっているので、丁度いい

an+1a_{n+1}を両辺に掛けると

2an+1(an2+1)=(1β2n+1+β2n+1)(1β2n+1−β2n+1)=1β2n+2−β2n+2=an+22a_{n+1}(a^2_n+1)=\left( \frac{1}{\beta^{2^{n+1}}}+\beta^{2^{n+1}} \right)\left( \frac{1}{\beta^{2^{n+1}}}-\beta^{2^{n+1}} \right)=\frac{1}{\beta^{2^{n+2}}}-\beta^{2^{n+2}}=a_{n+2}

(2はすぐ消えるので書いていません)(\sqrt{2}はすぐ消えるので書いていません)

となり、漸化式

2an+1(an2+1)=an+22a_{n+1}(a^2_n+1)=a_{n+2}

が導かれます。これが分かれば、おそらく証明もササっといけますね



補足

すみません🙇、最後の式変形のところ2\sqrt{2}消えませんので$a\{n+2}$になる直前の式に本当はついてます


  • Rarara
    お礼

    ありがとうございます。疑問が解消されました。

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London

an+2=2an2an+1−2an+1a_{n+2}=2a_{n}^2a_{n+1}-2a_{n+1}

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