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九大理系後期4番

次の条件によって定められる数列$\{a_n\}$がある. \[ a_1=1,\ a_2=1,\ a_{n+2}=a_{n+1}+a_n\quad (n=1,\ 2,\ 3,\ \cdots) \] 以下の問いに答えよ.

(1) 2以上の自然数$n$に対して,$a_{n+2}>2a_n$が成り立つことを示せ.

(2) 2以上の自然数$m$は,数列$\{a_n\}$の互いに異なる$k$個$(k \geqq 2)$ の項の和で表されることを,数学的帰納法によって示せ.

(3) (2)における項の個数$k$は,$k< 2\log_2 m+2$をみたすことを示せ.

解答