和の計算

和の計算

■問題

次の和を求めよ.

k=1 n ( k+2 )( k5 )

■ヒント

和の公式

k=1 n k 2 = n ( n+1 )( 2n+1 ) 6 k=1 n k = n ( n+1 ) 2

が使えるよう式変形する.

■答

1 3 n( n 2 3n34 )

■解説

k=1 n ( k+2 )( k5 )

( k+2 )( k5 ) を展開する.

= k=1 n ( k 2 3k10 )

和記号 Σ の性質を利用する.

= k=1 n k 2 3 k=1 n k 10 k=1 n 1

ヒントで紹介した k 2 の計算式 k の計算式を適用する を適用する.

= n( n+1 )( 2n+1 ) 6 3× n( n+1 ) 2 10n

通分する.

= n( n+1 )( 2n+1 ) 6 3×3×n( n+1 ) 6 60n 6

共通因数である 1 6 n をくくり出す

= 1 6 n{ ( n+1 )( 2n+1 )9( n+1 )60 }

= 1 6 n( 2 n 2 +3n+19n960 )

同類項をまとめ,降冪の順に並べる.

= 1 6 n( 2 n 2 6n68 )

共通因数である 2 をくくり出す

= 1 6 n×2( n 2 3n34 )

約分する.

= 1 3 n( n 2 3n34 )

 

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学生スタッフ
最終更新日: 2024年5月28日