京都府立大学
2010年 生命環境(環境・情報) 第4問

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Aを成分が実数である2次の正方行列,Eを2次の単位行列とする.数列{a_n}を漸化式a_1=1,a_{n+1}=a_n+2^n,(n=1,2,・・・)によって定める.b_n=Σ_{k=1}^na_kとおく.また,座標平面上の点P_n(x_n,y_n)を\biggl(\begin{array}{c}x_1\\y_1\end{array}\biggr)=\biggl(\begin{array}{c}1\\1\end{array}\biggr),\biggl(\begin{array}{c}x_{n+1}\\y_{n+1}\end{array}\biggr)=A^{b_n}\biggl(\begin{array}{c}x_1\\y_1\end{array}\biggr),(n=1,2,・・・)によって定める.以下の問いに答えよ.(1)数列{b_n}の一般項を求めよ.(2)Aは√2A^2=(1+√3)A-√2Eを満たすとする.Aの逆行列A^{-1}が存在することを示せ.(3)(2),かつ,x_2=\sqrt{1/2},y_2=\sqrt{3/2}のとき,x_3,y_3を求めよ.ただし,A^{-1}が存在することを証明なしに用いてよい.(4)(3)のとき,x_{n+1}=x_1,y_{n+1}=y_1となる最小の自然数nを求めよ.
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