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明治大学 私立 明治大学 2012年 第3問
次の空欄$[ア]$から$[キ]$に当てはまるものを答えよ.ただし,自然数とは$1$以上の整数のことである.

行列$A,\ B,\ E$を$A=\left( \begin{array}{rr}
1 & 0 \\
0 & -1
\end{array} \right)$,$B=\left( \begin{array}{rr}
0 & -1 \\
1 & 0
\end{array} \right)$,$E=\left( \begin{array}{cc}
1 & 0 \\
0 & 1
\end{array} \right)$とする.

$M_0=E$とし,さいころをふって偶数が出れば$A$を左からかけ,奇数が出れば$B$を左からかける操作を$n$回繰り返すことにより行列$M_n$を定める.つまり,
\begin{itemize}
$n$回目に偶数が出たら$M_n=AM_{n-1}$,
$n$回目に奇数が出たら$M_n=BM_{n-1}$
\end{itemize}
と順々に$M_n (n=1,\ 2,\ 3,\ \cdots)$を定める.$M_n=A$となる確率を$p_n$とする.

(1)$p_1=[ア]$である.
(2)$A^a=E$をみたす最小の自然数$a$は$[イ]$である.$B^b=E$をみたす最小の自然数$b$は$[ウ]$である.$BA=AB^c$をみたす最小の自然数$c$は$[エ]$である.
(3)$M_0,\ M_1,\ M_2,\ \cdots$の中で相異なる行列は最大$[オ]$個である.
(4)$n$が偶数のときは$p_n=[カ]$であり,$n$が$3$以上の奇数のときは$p_n=[キ]$である.
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「順々」とは・・・

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