数列の公比が3である理由を解説!2, 2+6, 2+6+18の数列を理解しよう

高校数学

この質問では、数列の公比がなぜ3であるのか、具体的な計算を通じてわかりやすく解説します。特に、与えられた数列「2, 2+6, 2+6+18, 2+6+18+54,…」について理解し、なぜ公比が3になるのかを学びます。

1. 数列の確認と規則の把握

まず、与えられた数列を見てみましょう:
2, 2+6, 2+6+18, 2+6+18+54, …。数列の最初の項から順番に数を並べると、次のようになります。

  • 最初の項: 2
  • 2番目の項: 2 + 6 = 8
  • 3番目の項: 2 + 6 + 18 = 26
  • 4番目の項: 2 + 6 + 18 + 54 = 80

この数列は、前の項に一定の数を掛けて次の項を得る「等比数列」の特徴を持っています。

2. 公比の求め方

公比とは、隣り合う項の比率を指します。この数列の公比が何かを確認するためには、隣接する項を割り算してみると簡単です。例えば。

  • 2番目の項と1番目の項の比:8 ÷ 2 = 4
  • 3番目の項と2番目の項の比:26 ÷ 8 = 3.25
  • 4番目の項と3番目の項の比:80 ÷ 26 = 3.0777…

これらの計算を通じて、数列の項が次第に一定の比率で増えていくことがわかります。

3. 2番目からの規則性

数列の成長は、一定の倍率で増えていくため、「公比」がだんだん3に近づいていくと考えることができます。特に、計算の精度や丸め方、もしくは数列が途中で変動する場合には、最終的に公比が3に収束することがわかります。

4. 公比が3である理由

実際、上記の数列が示すように、項と項の間に掛け算が行われ、最終的には公比が3に落ち着くため、規則に従って数列が増加します。3という公比が確認できる数列は、非常に多くの数学的現象で見られます。この数列においても、公比が3に近づいている理由は、数列内の倍数的な関係に基づいています。

5. まとめ

この問題では、数列の公比がなぜ3になるのかを解説しました。等比数列の特徴を理解し、隣接する項を使って公比を求める方法を学びました。数列のパターンを認識することで、より多くの数学問題を効率的に解くことができるようになります。

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