共通テスト(数学) 過去問
令和4年度(2022年度)追・再試験
問110 (数学Ⅱ・数学B(第4問) 問6)

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問題

共通テスト(数学)試験 令和4年度(2022年度)追・再試験 問110(数学Ⅱ・数学B(第4問) 問6) (訂正依頼・報告はこちら)

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この過去問の解説 (3件)

01

前問(ケ)より、nが奇数の時、an -bn = 0 です。
よってa2021 = b2021 となります。

 

「=」の選択肢が設問(コ)の解答となります。

 

前問(ケ)

数列{an}と数列{bn}は、2・(-1)n の項以外は同じ形の式です。
問題文中の数列{an}の漸化式の両辺から、数列{bn}の漸化式の両辺を引くと、
an+1 -bn+1 = an - bn - 2・(-1)n
ここで an - bn  =dn とおくと、
dn+1 =dn - 2・(-1)n
a1 = b1 = 1なのでd1 = 0

 

数列{dn}についても階差数列を考えると、
dn - dn-1 = -2・(-1)n-1
dn-1 -dn-2 = -2・(-1)n-2
・・・

d4 - d3 = -2・(-1)3 = 2
d3 - d2 = -2・(-1)2 = -2
d2 - d1 =- 2・(-1)1 = 2

 

d1 = 0 に注意してこれらの式の両辺を全て加え合わせると、
dn = 2 - 2 + 2 - 2 +…+  -2(-1)n-1
= (2 - 2) + (2 - 2) +…+ {-2(-1)n-2}+{-2(-1)n-1}
nが偶数の時に n-1 は奇数で、an - bn = 2
nが奇数の時に n-1 は偶数で、an - bn = 0
そのようになる選択肢の式を探すと、
1 + (-1)n が該当します。

選択肢2. =

2021 は奇数なので、1 + (-1)2021 = 1 -1 = 0 となります。

まとめ

2021 という大きな値が使われていますが、「奇数か偶数か」が本設問では問題になります。


前問(ケ)の結果や考え方を使用するので、

前問の結果を間違えると本設問の計算の仕方も間違ってしまいます。気を付けましょう。

参考になった数0

02

問題の2式の辺々を引くと、

        an+1=an+4n+2

-)     bn+1=bn+4n+2+2・(-1)n

an+1-bn+1=an-bn -2・(-1)n ・・・①

となります。

 

an-bn=xnとおくと、

①は

xn+1=xn-2・(-1)n

と表すことができます。

 

(1)と同じように階差数列として考えていきます。

x1=a1-b1=1-1=0

xn=x1+∑n-1k=1{-2・(-1)k}

    =0-2・-1・{1-(-1)n-1}/1-(-1)

    =1-(-1)n-1

     =1+(-1)n

 

ここで、

xn=an-bnなので、

an-bn=1+(-1)n

 

 

nが奇数のとき、1+(-1)n=0

nが偶数のとき、1+(-1)n=2

となるので、

 

nが奇数のとき、an-bn=0

nが偶数のとき、an-bn=2

と表すことができます。

 

n=2021のとき、

nは奇数なので

a2021-b2021=0

 

よって、a2021=b2021

選択肢1. <

a2021=b2021なので不正解です。

選択肢2. =

a2021=b2021なので正解です。

選択肢3. >

a2021=b2021なので不正解です。

参考になった数0

03

nが奇数の時、an-bn=0

nが偶数の時、an-bn=2

となるから、n=2021のとき

a2021-b2021=0

よってa2021=b2021

選択肢1. <

a2021=b2021だから、不正解です。

選択肢2. =

a2021=b2021だから、正解です。

選択肢3. >

a2021=b2021だから、不正解です。

まとめ

答えが2つの場合に分かれることに、気づいたら一瞬です。

また、急にn=2021入れるということは力業で解くのではなく、何か省けるはずと勘繰ることも大切です。

参考になった数0