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高2漸化式
画像の式2.94から、式2.95、2.82を用いて、式2.96が導かれるのは分かります。
しかし、2.97に関して、単に漸化式だからkの値を一つずらしても、2.96と変わらないため、同値で構わないという認識なのでしょうか?
初歩的な質問ですみません。ご回答いただければ幸いです。
回答
こんにちは。
$k$ をずらしてもよいのは初項が $0$ だからです。式 $\textrm{(2.96)}$ の左辺をシグマ記号を使わない形で書き直すと、
$$
\begin{align*}
& \sum_{k=0}^{\infty} a_k k x^{\underbar{k-1}} \\
= & a_0 \cdot 0 \cdot x^{\underbar{0-1}} + a_1 \cdot 1 \cdot x^{\underbar{1-1}} + a_2 \cdot 2 \cdot x^{\underbar{2-1}} + \cdots
\end{align*}
$$
となりますが初項は $a_0 \cdot 0 \cdot x^{\underbar{0-1}}=0$ ですので、
$$
\begin{align*}
& \sum_{k=0}^{\infty} a_k k x^{\underbar{k-1}} \\
= & a_0 \cdot 0 \cdot x^{\underbar{0-1}} + a_1 \cdot 1 \cdot x^{\underbar{1-1}} + a_2 \cdot 2 \cdot x^{\underbar{2-1}} + \cdots \\
= & 0 + a_1 \cdot 1 \cdot x^{\underbar{1-1}} + a_2 \cdot 2 \cdot x^{\underbar{2-1}} + a_3 \cdot 3 \cdot x^{\underbar{3-1}} + \cdots \\
= & a_1 \cdot 1 \cdot x^{\underbar{0}} + a_2 \cdot 2 \cdot x^{\underbar{1}} + a_3 \cdot 3 \cdot x^{\underbar{2}} + \cdots \\
= & \sum_{k=0}^{\infty} a_{k+1} (k+1) x^{\underbar{k}}
\end{align*}
$$
と変形できます。式 $\textrm{(2.97)}$ は式 $\textrm{(2.96)}$ の左辺から右辺を引いたものですので、式 $\textrm{(2.97)}$ と式 $\textrm{(2.96)}$ は同値です。
実際に展開してみたら良かったのですね。 よく分かりました、ありがとうございました。