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97 (数学Ⅱ・数学B(第4問) 問7)

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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97(数学Ⅱ・数学B(第4問) 問7) (訂正依頼・報告はこちら)

( キ )にあてはまるものを次のうちから1つ選べ。

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。

<方針2>
もともと預金口座にあった10万円と毎年の初めに入金したp万円について、n年目の初めにそれぞれがいくらになるかに着目して考える。

もともと預金口座にあった10万円は、2年目の初めには10✕1.01万円になり、3年目の初めには10✕1.012万円になる。同様に考えるとn年目の初めには10✕1.01n−1万円になる。
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  • n+1
  • n
  • n−1
  • n−2

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この過去問の解説 (3件)

01

1年目の初めに入金したp万円のn年目の初めの預金は、もともと預金口座にあった10万円のn年目の初めの預金と同様に考えることができます。

1年目の初めに入金したp万円は、2年目の初めにはp✕1.01万円になり、3年目の初めにはp✕1.012万円になります。

同様に考えるとn年目の初めにはp✕1.01n−1万円になります。

 

前問と同様に考えます。

2年目の初めに入金したp万円は、3年目の初めにはp✕1.01万円になり、4年目の初めにはp✕1.012万円になります。

同様に考えるとn年目の初めにはp✕1.01n−2万円になります。

選択肢4. n−2

正解の選択肢です。

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02

前問まででは、預金の増え方を

a(n+1)=1.01an+p

と表せることを確認しました。


また、方針2では、もともとの10万円や、各年の初めに入金したp万円が、n年目の初めにいくらになっているかを1つずつ考えています。

その中で、

1年目の初めに入金したp万円 → n年目の初めには p×1.01(n−1)

2年目の初めに入金したp万円 → n年目の初めには p×1.01(キ)

となるので、今回はこの(キ)を求めます。

選択肢4. n−2

これが当てはまります。


2年目の初めに入金したp万円は、

2年目の終わりに1回

3年目の終わりに1回

(n−1)年目の終わりに1回

のように増えます。


回数を数えると、2,3,…,n−1で合計n−2回です。
よって、n年目の初めには

p×1.01(n−2)

万円になります。

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03

2年目の初めに入金したp万円は、

 

2年目の終わりにはp×1.01万円

3年目の終わりにはp×1.012万円

4年目の終わりにはp×1.013万円

・・・

n-1年目の終わりにはp×1.01n-2万円

となります。

 

よって、

n年目の初めにはp×1.01n-2万円となります。

選択肢4. n−2

正解です。

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