『2つの数列』解答


◆神奈川県 ねこ さんからの解答。

【問題1】

まず、

B(n)=2

p
1
――――――
A(n+1)-1

となることを帰納法により証明する。

(証明)

1) n=1

B(1)
= 1/A(1)
= 1/p
= 2/p - 1/p
= 2/p - 1/{(p+1) - 1}
= 2/p - 1/{A(2) - 1}

より成立。

2) n=k-1 → n=k

B(k)
= B(k-1) + 1/A(k)
= 2/p - 1/{A(k) - 1} + 1/A(k)
= 2/p - 1/[{A(k) - 1}A(k)]

ここで

A(n) - 1
= A(1)A(2)・・・A(n-2)A(n-1)
= {A(n-1)-1}A(n-1)

であるから

B(k) = 2/p - 1/{A(k+1) - 1}

となり、成立。

よって、A(n)→∞(n→∞)より
B(n)→2/p(n→∞)


◆広島県 清川 育男 さんからの解答。

【問題2】

問題1の結果より
p=2

A(1)=2,A(2)=3,A(3)=7

B(3)= 1

2
1

3
1

7
=41
――
42

答え 41
――
42


◆神奈川県 ねこ さんからの解答。

【問題2−2】

帰納法により証明する。

1)  n=1

S(1)=1/C(1)

ここで、S(n)<1より、
S(1)はC(1)=2のとき最大。

S(1) ≦ 1/2 = B(1)

となり、成立。

2) n=k-1 → n=k

S(k-1)
≦ B(k-1)
= 1 - 1/{A(k)−1}

S(k)
=S(k-1) + 1/C(k)
≦1− 1/{A(k)−1}+1/C(k)

ここで、S(n)<1より、
C(k)>A(k)−1

よって、S(k)はC(k)=A(k)のとき最大。

S(k)
≦ 1 - 1/{A(k)−1} + 1/A(k)
= 1 - 1/{A(k+1)−1}
=B(k)

となり、成立。


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