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二次方程式
写真に書いたようなやり方でやる方針はきついと思うのですが、どんないいやり方があるでしょうか。
(1)(2)両方教えて欲しいです。
回答
ひるまりさん、こんばんは。
ヒント 解と係数の関係を使ってみてください。
私もこれからやってみますが、出来ればひるまりさんが先に分かるといいのですが。あなたは何年生かわかりませんが、数列は学習済みですか?そこで「部分分数に展開する(分解する)」というのを習いましたか?それもまず教えてください。正解をお持ちなら、書いてください。
k番目の方程式が$(k+1)!x^2-(k-1)!x+k=0$ で、その解が $\alpha=a_{2k-1},\beta=a_{2k}$ ですね。
この2つの解と係数の関係より、
$a_{2k-1}+a_{2k}=\cdots=\dfrac{1}{k(k+1)}$…①
$a_{2k-1}\cdot a_{2k}=\dfrac{k}{(k+1)!}$…②
となりますが、これをそれぞれk=1からk=nまで足すとSやTが求まります。
ここで重要なテクニックが必要になります。これを知らないと、この問題は解けません。
部分分数に分解する、という方法なのですが、これは数列の和のところで出てきます。
たぶん①の和を求める問題は、練習問題とかにほぼ必ずありますので、探してみてください。
②の部分分数分解は、あまり問題集にはないかもしれません。高級テクです!
$\dfrac{1}{k(k+1)}=\dfrac{1}{k}-\dfrac{1}{k+1}$
$\dfrac{k}{(k+1)!}=\dfrac{1}{k!}-\dfrac{1}{(k+1)!}$
という驚くべき分解です。前者は教室でも求め方をやったかもしれませんが、後者はどうかなぁ。ハイレベルな授業や予備校なんかではやるのかなぁ。
これを使って、S= やT= を具体的に1から4くらいまでと最後のn-1、n番を書けば、あっと驚く!結果ですね。
これで自分で進めてみてください。回答は明日になります。
ここで書いてしまわないのは、意地悪ではなく、私の方針です。ただ答を書いちゃうより、質問した人に考えられるヒントだけをまず出します。
やってみてできたのなら、必要ならそのノートをアップしてください。点検します。だめならやはり途中までのノートもアップしてください。
それじゃ、もう少し頑張ってください。
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追加で書きます 8/29 09:00
やってみましたか?
①②は、解と係数の関係から出ますね。もしうまく求まらなかったら言ってください。
次、①②を部分分数に分解しました。
①はやり方があるので(ネットや参考書)、それに従うか、公式として,a<bのとき
$\dfrac{1}{ab}=\dfrac{1}{b-a}\Big(\dfrac{1}{a}-\dfrac{1}{b}\Big)$
で納得するか。右辺から左辺に変形すれば正しいことは分かりますのでね。
②の変形は、たいていの場合覚えておくしかないかも。階乗がらみでの部分分数分解はほぼこの式だけなので。
これも右辺から左辺に変形できることから納得してください。
すると、Sは
$S=\Big(\dfrac{1}{1}-\dfrac{1}{2}\Big)+\Big(\dfrac{1}{2}-\dfrac{1}{3}\Big)+\Big(\dfrac{1}{3}-\dfrac{1}{4}\Big)+\Big(\dfrac{1}{4}-\dfrac{1}{5}\Big)+\cdots +\Big(\dfrac{1}{n-1}-\dfrac{1}{n}\Big)+\Big(\dfrac{1}{n}-\dfrac{1}{n+1}\Big)=\dfrac{1}{1}-\dfrac{1}{n+1}=\dfrac{n}{n+1}$
②も同様にして、途中がプラスマイナスで打ち消しあい、最後は
$T=\cdots=\dfrac{1}{1!}-\dfrac{1}{(n+1)!}=\dfrac{(n+1)!-1}{(n+1)!}$
になるかと思います。計算間違いがあったら教えてくださいね。
これで大丈夫ですか?あなたの部分分数分解の理解度がわからないので心配ですが。
これを読んだら、わかったとか、まだこのへんがわからないとか、コメント欄に返事を書いてください。
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高三で学習済みです。 習いました。
解と係数との関係を使ったノートを載せるのを忘れてました! その形に直してからの変形法が分からなくて困ってます。。
ヒントを書きました。やってみてください。なお、部分分数に分解するのがわからなければ、ネットで検索してみてください。すべてをここで書くのは不可能です。そういうのを読んだあとなら、それに関する質問も受けますよ!
回答しましたので読んでみてください。
解決しました! ですがノートを先生に提出してしまったので今手元に無いです、、 申し訳ありません💦
おはようございます。別に、申し訳なくないですよ。解決したのならよかったです。またどうぞ。