【質問】数学B(数列):ある順に並べると等比数列、ある順に並べると等差数列

〔質問〕
p, q を実数とし、p<q とする。さらに、3つの数 4, p, q をある順に並べると等比数列となり、ある順に並べると等差数列となるとする。このとき p, q の組(p,q) を全て求めよ。

この問題がわかりません。
よろしくお願いします

〔回答〕
数学の問題を解くときは「与えられている情報をすべて数式化する」という観点で進めていってください。

今回の問題については、例えば、4, p, q の順に等比数列になっている場合を考えると、p=4r, q=4r2 というように「等比数列である」の部分を数式化でき、
その後、等差数列の話を盛り込むために、a3-a2=a2-a1 という式を作って、あとは計算すれば求まります。
(実際には 4, p, q の順以外のものもありますので、全パターンを考えてください)
 
なお、この手の問題の場合、
等差中項の性質(2a2=a1+a3)や、等比中項の性質((a2)2=a1×a3)を用いれば計算が楽になることが多いですが(つまり、第2項が何かで場合分けする)、
今回の問題の場合、等比数列の順序と等差数列の順序が一概に特定できない(r<0 もありうるため)ため、先ほどのように「4, p, q の順に等比数列になっている場合」など、地道に場合分けした方がかえって早いかな、と思います。

 

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