マーク方式の数学の問題を作ってみた。

仕事や趣味で数学の問題を解いています。その解いた問題や他に作った問題をマーク方式の問題にして出題しながら日常をつぶやきます。

東京女子大学の問題【2020年1日目第4問】

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今週は東京女子大学の2020年の問題です。

今回は文系学部1日目第4問です。

今回の問題について

難易度は☆☆☆☆です。

漸化式の問題です。対数関数を用いります。

難易度表記については以下の記事をご参照ください。

red-red-chopper-mathmatics.hatenablog.com

今回の問題の解説

対数関数には \log_{a}{PQ}=\log_{a}{P}+\log_{a}{Q}という性質があります。

この性質を用いると漸化式は b_{n+1}=b_{n}+nと変形できます。

この漸化式から b_{n+1}-b_{n}=nとなりますので、数列 \{b_{n}\}の階差数列が nであることがわかります。

したがって、 n\leqq 2のとき、 b_{n}=0ですので

 \displaystyle b_{n}=\sum_{k=1}^{n-1}k=\frac{1}{2}n(n-1)

となります。置き換えを元に戻すと \displaysyle a_{n}=2^{\frac{1}{2}n(n-1)}になります。

指数法則 a^{n}\times a^{m}=a^{n+m}であることを用いると数列 \{ a_{n}\}の初項から第 n項までの積は 2^{f(n)}とおくと

 \displaysyle f(n)=\sum_{k=1}^{n}\frac{1}{2}k(k-1)=\fra{1}{12}n(n+1)(n-1)

となります。

いかがだったでしょうか?

指数関数と対数関数の知識が必要なので少し難しいかもしれません。

ですが、使う知識はほとんど基本的のところばかりです。

入試問題では今回のように2項目以上の単元が複合して出題されることが多々あります。

ですので、いつどこでどの項目の内容を使えば良いかを判断する練習を入試問題を通してやっていくと良いです。

 

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