大学入学共通テスト(数学) 過去問
令和5年度(2023年度)本試験
問95 (数学Ⅱ・数学B(第4問) 問5)

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問題

大学入学共通テスト(数学)試験 令和5年度(2023年度)本試験 問95(数学Ⅱ・数学B(第4問) 問5) (訂正依頼・報告はこちら)

花子さんは、毎年の初めに預金口座に一定額の入金をすることにした。この入金を始める前における花子さんの預金は10万円である。ここで、預金とは預金口座にあるお金の額のことである。預金には年利1%で利息がつき、ある年の初めの預金がx万円であれば、その年の終わりには預金は1.01x万円となる。次の年の初めには1.01x万円に入金額を加えたものが預金となる。
毎年の初めの入金額をp万円とし、n年目の初めの預金をan万円とおく。ただし、p>0とし、nは自然数とする。
例えば、a1=10+p、a2=1.01(10+p)+pである。

(1)anを求めるために二つの方針で考える。

<方針1>
n年目の初めの預金と(n+1)年目の初めの預金との関係に着目して考える。

3年目の初めの預金a3万円について、a3=( ア )である。すべての自然数nについて
an+1=( イ )an+( ウ )
が成り立つ。これは
an+1+( エ )=( オ )(an+[ エ ])
と変形でき、anを求めることができる。

( オ )にあてはまるものを次のうちから1つ選べ。
問題文の画像
  • 1.01
  • 1.01n−1
  • 1.01n
  • p
  • 100p
  • np
  • 100np
  • 1.01n−1✕100p
  • 1.01n✕100p

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この過去問の解説 (3件)

01

n年目の初めの預金はanと表されます。

n年目の終わりの預金はanを用いて、1.01anと表されます。

次の年の初めの預金は1.01an+pと表されます。

 

よって、an+1=1.01an+pが成り立ちます。

 

an+1=1.01an+pを問題に沿った式に変形するためにan+1+α=1.01(an+α)となるようなαを求めます。

an+1=1.01(an+α)-α
an+1=1.01an+1.01α-α

an+1=1.01an+0.01α

よって、p=0.01αとなるのでα=100pとなります。

an+1+100p=1.01(an+100p)となります。

選択肢1. 1.01

正解の選択肢です。

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02

前問までで、次のことを確認しました。

n年目の初めの預金がaₙ万円なら、その年の終わりには利息で1.01aₙ万円になります。

その次の年の初めには、そこへp万円を入金するので

aₙ₊₁=1.01aₙ+p

です。

さらに、この式を

aₙ₊₁+(エ)=(オ)(aₙ+[エ])

の形に直すために、前問で(エ)は100pと分かりました。

選択肢1. 1.01

これが当てはまります。


実際に前問までの結果を使うと、

aₙ₊₁=1.01aₙ+p

100pを足して

aₙ₊₁+100p=1.01aₙ+p+100p

となります。
右辺の p+100p は 101p なので、

aₙ₊₁+100p=1.01aₙ+101p

です。


一方、

1.01(aₙ+100p)=1.01aₙ+101p

なので、

aₙ₊₁+100p=1.01(aₙ+100p)

となります。
したがって、(オ)は1.01です。

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03

an+1=1.01an+pを

an+1+α=1.01(an+α)・・・①

の形に変形します。

 

①を展開すると

an+1+α=1.01an+1.01α

an+1=1.01an+1.01α-α

 

元の式と比較して

p=1.01α-α

p=0.01α

α=100p

 

よって、

an+1+100p=1.01(an+100p)

選択肢1. 1.01

正解です。

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