このサイトはお使いのブラウザでは正常に動作しません。Google Chromeなど、別のブラウザを使用してください。
恒等式
見ずらい写真ですみません。
恒等式なのだそうですが、
この式がなぜ成り立つのかが分かりません。この式の過程を教えていただきたいです。
数IIの三角関数で出てきたものです。
回答
なんだ そう さん、こんにちは。
まず、なぜ成り立つのかと言われれば、右辺を通分して計算すれば左辺になる、ということです。
右辺を計算するだけで左辺になりますから、kの値には関係なく等式が成り立つわけで、この等式は恒等式です!
右辺から左辺を導くのは「通分する」と言いますが、左辺から右辺を導くのは「部分分数に分解(展開)する」と言います。
数列や積分で使うテクニックです。
導き方は
$\dfrac{1}{k(k+1)}=\dfrac{A}{k}+\dfrac{B}{k+1}$ と部分分数に分解できたとします。A,Bは数です。
このあとはいくつかやり方がありますが、一番基本的には右辺を通分してみます。
右辺=$\dfrac{A(k+1)+Bk}{k(k+1)}=\dfrac{(A+B)k+A}{k(k+1)}$
これが元の左辺に等しくなってほしいので、$A+B=0,A=1$ を満たすはずなのですね。
これより、A=1,B=-1が得られます。よって
$\dfrac{1}{k(k+1)}=\dfrac{1}{k}+\dfrac{-1}{k+1}=\dfrac{1}{k}-\dfrac{1}{k+1}$
部分分数分解というテクニックは大事です。全部はとても書ききれないので、説明のサイトを見てください。
部分分数分解で検索すればたくさん出てきます。たとえば
https://manabitimes.jp/math/755
https://rikeilabo.com/fractional-sequence
あたりはどうでしょうか。
これで大丈夫ですか?前のように、コメント欄になにか返事を書いてください。よろしく。再質問があればコメント欄に。
返信が遅くなってしまい、すみません URLまで載せていただき、ご丁寧にありがとうございます。 わかやすい説明で理解できました! こんな質問にもお答えいただきありがとうございます🙇♀️
「こんな質問」っていうことはないですよ。そんなことは言わずに、疑問な点、分からないことがあれば、何でも質問してください。お待ちしています。