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整数_数列_等差数列と群数列

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 数列

 等差数列と群数列

例題
  1. ある規則にしたがって次のように数を並べた。この数列の100番目の数を求めなさい。
    5,11,17,23,29
  2. ある規則にしたがって次のように数を並べた。この数列で185は左から何番目の数か求めなさい。
    5,11,17,23,29
  3. ある規則にしたがって次のように数を並べた。この数列の100番目までの数の和を求めなさい。
    4,7,10,13,16
  4. ある規則にしたがって次のように数を並べた。この数列の100番目の数の和を求めなさい。
    2,2,5,2,5,8,2,5,8,11,2,5,8,11,14
  5. ある規則にしたがって次のように数を並べた。この数列で3回目に80が出てくるのは左から何番目か求めなさい。
    2,2,5,2,5,8,2,5,8,11,2,5,8,11,14
    まずはこう解け!
 
  1. 【公式】等差数列のn番目の数 (はじめの数がa、差がdのとき)
        a+d(n1)
  2. 【公式】等差数列のn番目の数までの和 (はじめの数がa、おわりの数がbのとき)
        (a+b)×n÷2
  3. 個数が増える群数列は「段」で考えろ!
        2,2,5,2,5,8,2,5,8,11,2,5,8,11,14
       

    このままだと考えづらいので、

        1段目 2

        2段目 2,5

        3段目 2,5,8

        4段目 2,5,8,11

        5段目 2,5,8,11,14

         

    として考える。


【公式】等差数列のn番目の数の補足

5番目までの数であれば、はじめの数に差を4回足し算すればよい。
  つまり、n番目までの数であれば、差をn1回足せばよい。


【公式】等差数列のn番目のまで数の和の補足

1から10までの和(S)を考える。

S=1+2+3++8+9+10

ここで順番を逆にしたSをもうひとつ用意して足し合わせる。

  S=1  +2+3+ +8+9+10S=10+9+8+ +3+2+  12S=11+11+11++11+11+11
 

S=11×102

ここで11は数列のはじめの数1とおわりの数10の和、10が並んでいる個数を表すので、

  (はじめの数+おわりの数)×個数÷2

となる。

これは差が等しい数列すべてで成り立つ。


個数が増える群数列の補足

一般的な参考書では「段」ではなく「群」で説明している。わかりやすくするためここでは「段」を用いる。

解答
  1. ある規則にしたがって次のように数を並べた。この数列の100番目の数を求めなさい。
    5,11,17,23,29
  2. はじめの数a=5、差がd=6n=100なので公式に当てはめると、

    5+6×(1001)=599

    599

  3. ある規則にしたがって次のように数を並べた。この数列で185は左から何番目の数か求めなさい。
    5,11,17,23,29
  4. はじめの数a=5、差がd=6なので公式に当てはめると、

    5+6×(n1)=185

    6×(n1)=180

    n1=30

    n=31

    31a

  5. ある規則にしたがって次のように数を並べた。この数列の100番目までの数の和を求めなさい。
    4,7,10,13,16
  6. はじめの数a=4、差がd=3n=100なので公式に当てはめると、

    4+3×(1001)=301

    100番目の数(おわりの数)は301とわかったので等差数列の和の公式より

    (4+301)×100÷2=15250

    15250

  7. ある規則にしたがって次のように数を並べた。この数列の100番目の数の和を求めなさい。
    2,2,5,2,5,8,2,5,8,11,2,5,8,11,14
  8. この群数列をわかりやすいくするために段に分ける。

    このままだと考えづらいので、

        1段目 2

        2段目 2,5

        3段目 2,5,8

        4段目 2,5,8,11

        5段目 2,5,8,11,14

         

    ・・・
    ・・・

    このとき、1段目には1個、2段目には2個、・・・と数が並んでいるので、100個目が並んでいる段を見つける。
     
    ※目星を付けて等差数列の和で計算するか、順に足していけば良い。

    14段目の左から9番目の数は

    2+3×(91)=26

    26

  9. ある規則にしたがって次のように数を並べた。この数列で3回目に80が出てくるのは左から何番目か求めなさい。
    2,2,5,2,5,8,2,5,8,11,2,5,8,11,14
  10. 各段は、はじめの数2、差が3の等差数列である。この等差数列で80が出てくるのは

    2+3×(n1)=80

    n=26

    数字が26個並ぶ段は26段目である。つまり、80がはじめて出てくるのは26段目の最後(左から26番目)、
       
    2回目に出てくるのは27段目の左から26番目

    27段目までの個数の和に26個足せば良いので、

    (1+27)×27÷2+26=404

    404

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