大学入学共通テスト(数学) 過去問
令和6年度(2024年度)追・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6年度(2024年度)追・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)

mを0ではない定数とする。座標平面において、2本の直線
y=2x  ・・・・・①
y=mx+4  ・・・・・②
を考える。
原点(0,0)をQ0、点(0,4)をP1とし、次の手順で点Q1、P2、Q2、…、Pn、Qn、Pn+1、…を定める。

<手順>
・P1からx軸に平行な直線を引いて、直線①との交点をQ1とする。
・Q1からy軸に平行な直線を引いて、直線②との交点をP2とする。
  ・・・
・Pnからx軸に平行な直線を引いて、直線①との交点をQnとする。
・Qnからy軸に平行な直線を引いて、直線②との交点をPn+1とする。
  ・・・

(2)m=−1とする。すなわち、②はy=−x+4である。自然数nについて、
Pnのy座標をbnとする。

(ⅰ)数列{bn}について、b1=( ク )かつ
bn+1=([ ケコ ]/[ サ ])bn+( シ )  (n=1、2、3、…)

となる。よって、数列{bn}の一般項は
bn=([ ス ]/[ セ ])([ ソタ ]/[ チ ])>n−1+([ ツ ]/[ テ ])
となる。

( ス )、( セ )、( ソタ )、( チ )、( ツ )、( テ )にあてはまるものを1つ選べ。
問題文の画像
  • ス:6  セ:5  ソタ:−2  チ:3  ツ:6  テ:5
  • ス:5  セ:4  ソタ:−2  チ:3  ツ:7  テ:4
  • ス:4  セ:3  ソタ:−1  チ:2  ツ:8  テ:3
  • ス:3  セ:2  ソタ:−1  チ:2  ツ:9  テ:2

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この過去問の解説 (1件)

01

便宜上、点Qn(Qnx,Qny)と表現いたします。

題意よりP1y=b1=4

 

各点をプロットしていくと

Pn( ,bn)

Pny=Qnyとy=2xより

Qn(bn/2,bn)

Pn+1x=Qnxとy=-x+4より

Pn+1(bn/2,-bn/2+4)

従ってbn+1=-bn/2+4

 

bnの漸化式は等比も等差も相まっている場合であるため置換する必要があります。

ここでbn+1=bn=bとすると

b=-b/2+4

↔b=8/3

従って漸化式は

bn+1-8/3=-1/2(bn-8/3)

と変形できる。ここでBn=bn-8/3と置換すると

Bn+1=-Bn/2

また

B1=b1-8/3=4-8/3=4/3

従ってBn=4/3(-1/2)n-1と書くことができます。

従って

bn-8/3=4/3(-1/2)n-1

bn=4/3(-1/2)n-1+8/3

選択肢1. ス:6  セ:5  ソタ:−2  チ:3  ツ:6  テ:5

不正解です。

選択肢2. ス:5  セ:4  ソタ:−2  チ:3  ツ:7  テ:4

不正解です。

選択肢3. ス:4  セ:3  ソタ:−1  チ:2  ツ:8  テ:3

正解です。

選択肢4. ス:3  セ:2  ソタ:−1  チ:2  ツ:9  テ:2

不正解です。

まとめ

漸化式の解法を各場合について整理しておくことが大切です。

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