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記事No.17987に関するスレッドです

数列 / あい
この問題教えてください。
よろしくお願いします。

No.17987 - 2012/07/09(Mon) 00:22:38

Re: 数列 / ヨッシー
a1a2=0 より、a1=0 または a2=0

(1)
1) a1=0,a2≠0 のとき
 a3=a22
 a4=a32−|a2|=0
より
 a32=|a2|=a24
a2 は実数より、a2=±1
2) a2=0,a1≠0 のとき
 a3=−|a1|
 a4=a32=a1
より
 a32=a1=a12
よって a=1
以上より、a1=0、a2=±1、a3=1 または a1=1、a2=0、a3=−1

(2)
a1=0、a2=±1、a3=1 のとき
 a5=a42−|a3|=−1=a2
より、a2=−1
a1=0、a2=−1、a3=1 とし、
 a[3n-2]=0,a[3n-1]=−1,a[3n]=1 (n=1,2,3・・・) ・・・(A)
と推測します。
n=1 のとき、(A) は成り立ちます。
n=k のとき、(A) が成り立つとき、つまり
 a[3k-2]=0,a[3k-1]=−1,a[3k]=1
のとき、n=k+1 について考えると、
 a[3k+1]=a[3k]^2−|a[3k-1]|=1−|−1|=0
 a[3k+2]=a[3k+1]^2−|a[3k]|=0−1=−1
 a[3k+3]=a[3k+2]^2−|a[3k+1]|=(−1)2−0=1
となり、n=k+1 のときも、(A) が成り立ちます。
以上より、任意の自然数nに対して、
 a[3n-2]=0,a[3n-1]=−1,a[3n]=1
が成り立ち、an は周期3の周期関数となります。

a1=1、a2=0、a3=−1 のとき
 a[3n-2]=1,a[3n-1]=0,a[3n]=−1 (n=1,2,3・・・) ・・・(B)
と推測します。
n=1 のとき、(B) は成り立ちます。
n=k のとき、(B) が成り立つとき、つまり
 a[3k-2]=1,a[3k-1]=0,a[3k]=−1
のとき、n=k+1 について考えると、
 a[3k+1]=a[3k]^2−|a[3k-1]|=(−1)^2−|0|=1
 a[3k+2]=a[3k+1]^2−|a[3k]|=1−|−1|=0
 a[3k+3]=a[3k+2]^2−|a[3k+1]|=(0)2−1=−1
となり、n=k+1 のときも、(B) が成り立ちます。
以上より、任意の自然数nに対して、
 a[3n-2]=0,a[3n-1]=−1,a[3n]=1
が成り立ち、an は周期3の周期関数となります。

以上より、
a1=0、a2=−1、a3=1 または a1=1、a2=0、a3=−1

No.17989 - 2012/07/09(Mon) 09:19:44

Re: 数列 / あい
回答ありがとうございます。

(1)1)なのですがなぜ

a3^2=|a2|=a2^4
a2 は実数より、a2=±1

となるのでしょうか?
2)もなぜ

a3^2=a1=a1^2
よって a=1

となるのでしょうか。

No.17991 - 2012/07/10(Tue) 23:51:11

Re: 数列 / ヨッシー
a3^2=|a2|=a2^4 において、
a2^4=|a2|^4 なので、x=|a2| とおくと、
 x=x^4
移行して因数分解すると、
 x^4−x=x(x^3−1)=x(x−1)(x^2+x+1)=0
xは実数かつx≠0 なので、
 x=|a2|=1 よって、a2=±1

2) の方は a1=a1^2 かつ a1≠0 より a1=1

です。

No.17993 - 2012/07/11(Wed) 07:05:40

Re: 数列 / あい
わかりました!
ありがとうございました。

No.18002 - 2012/07/12(Thu) 20:51:51