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数Bのシグマの計算について
数列{3k²+5k-1}の第2n項から第3n項までの和がわからないです。
kの時の考え方はわかりましたが、k²の時がわからないです。教えて下さるとありがたいです。
(追記: 2025年5月17日17:05)
3枚目は無視していいです。
字が汚くてすみません
回答
たく さん、こんにちは。初めての方ですね。よろしく。
一般的には $\sum_{k=1}^{3n} -\sum_{k=1}^{2n-1}$ を計算しますが、それはやってみたのですか?
けっこう計算量が多く、やっかいですが、確実にやれます。
あなたが書いたものを見ると、kの1次式についてはそのようにやったのですね。
その方式でk²のほうもやりたいということでしょうか。
まず、1次式の方をちゃんと書くと
$\sum_{k=0}^n (2n+k)$
と書けますね。
$\sum_{k=0}^n (2n+k)=2n\sum_{k=0}^n 1 +\sum_{k=0}^n k$
$=2n(n+1)+\dfrac{1}{2}n(n+1)=\dfrac{5}{2}n(n+1)$
と機械的にやれます。Σ1が(n+1)になるのだけ気を付けて。公式も1からnまでではなく0からnまでになりますが、0のときはkもk²も0なので公式は変わらず使えます。
2乗の場合も同じように
$\sum_{k=0}^n (2n+k)^2$
と書けます。
$\sum_{k=0}^n (2n+k)^2=\sum_{k=0}^n (4n^2+4nk+k^2)$
にしてからあらためてkについてのシグマ計算をします。nは定数です。
0からnまでの和ですからn+1項の和です。定数をシグマの外に出すときに気を付けてください。
これでやってみて、うまくいくといいのですが。
これで大丈夫ですか?ここでは会話型を目指しています。これを読んだら、わかったとか、できたとか、まだこのへんがわからないから説明してほしいとか、コメント欄になにか返事を書いてください。納得がいくまでおつきあいしますよ。返事がないと、せっかく書いたものを読んでくれたのかどうか、書いたものが役に立ったのかどうか、こちらでは分からないのです。コメントよろしく。
返信遅れてすみません。アドバイスありがとうございます! 無事2通りのやり方で解くことが出来ました! 一般的に計算する考え方(全体から引いて目当てのものを求めるやり方)は思いついたもののそれを式にすることが出来ませんでした。ですが無事とくことが出来ました! 2個目はシグマの0と2n+kで表すことが出来るのに気づかずそのせいでなかなか進まなかったと思います。そこのアドバイスありがとうございます! あとk=0時の考え方がなかなか分からず計算の途中でてづまってしまいかなり遅れました。 本当にありがとうございます!スッキリしました。
嬉しいコメント、ありがとうございます。少しはお役に立ったようで、良かったです。またどうぞ。