## 問題1:算数シグマ数列の和2025/6/30## 問題1:∑k=619k\sum_{k=6}^{19} k∑k=619k を計算してください。## 解き方の手順:∑k=1nk=n(n+1)2\sum_{k=1}^{n} k = \frac{n(n+1)}{2}∑k=1nk=2n(n+1) を利用します。∑k=619k=∑k=119k−∑k=15k\sum_{k=6}^{19} k = \sum_{k=1}^{19} k - \sum_{k=1}^{5} k∑k=619k=∑k=119k−∑k=15k と変形します。∑k=119k=19(19+1)2=19⋅202=19⋅10=190\sum_{k=1}^{19} k = \frac{19(19+1)}{2} = \frac{19 \cdot 20}{2} = 19 \cdot 10 = 190∑k=119k=219(19+1)=219⋅20=19⋅10=190∑k=15k=5(5+1)2=5⋅62=5⋅3=15\sum_{k=1}^{5} k = \frac{5(5+1)}{2} = \frac{5 \cdot 6}{2} = 5 \cdot 3 = 15∑k=15k=25(5+1)=25⋅6=5⋅3=15∑k=619k=190−15=175\sum_{k=6}^{19} k = 190 - 15 = 175∑k=619k=190−15=175## 最終的な答え:175## 問題2:∑k=721k2\sum_{k=7}^{21} k^2∑k=721k2 を計算してください。## 解き方の手順:∑k=1nk2=n(n+1)(2n+1)6\sum_{k=1}^{n} k^2 = \frac{n(n+1)(2n+1)}{6}∑k=1nk2=6n(n+1)(2n+1) を利用します。∑k=721k2=∑k=121k2−∑k=16k2\sum_{k=7}^{21} k^2 = \sum_{k=1}^{21} k^2 - \sum_{k=1}^{6} k^2∑k=721k2=∑k=121k2−∑k=16k2 と変形します。∑k=121k2=21(21+1)(2⋅21+1)6=21⋅22⋅436=21⋅11⋅433=7⋅11⋅43=77⋅43=3311\sum_{k=1}^{21} k^2 = \frac{21(21+1)(2 \cdot 21+1)}{6} = \frac{21 \cdot 22 \cdot 43}{6} = \frac{21 \cdot 11 \cdot 43}{3} = 7 \cdot 11 \cdot 43 = 77 \cdot 43 = 3311∑k=121k2=621(21+1)(2⋅21+1)=621⋅22⋅43=321⋅11⋅43=7⋅11⋅43=77⋅43=3311∑k=16k2=6(6+1)(2⋅6+1)6=6⋅7⋅136=7⋅13=91\sum_{k=1}^{6} k^2 = \frac{6(6+1)(2 \cdot 6+1)}{6} = \frac{6 \cdot 7 \cdot 13}{6} = 7 \cdot 13 = 91∑k=16k2=66(6+1)(2⋅6+1)=66⋅7⋅13=7⋅13=91∑k=721k2=3311−91=3220\sum_{k=7}^{21} k^2 = 3311 - 91 = 3220∑k=721k2=3311−91=3220## 最終的な答え:3220## 問題3:∑k=310(2k−1)\sum_{k=3}^{10} (2k-1)∑k=310(2k−1) を計算してください。## 解き方の手順:∑k=310(2k−1)=2∑k=310k−∑k=3101\sum_{k=3}^{10} (2k-1) = 2 \sum_{k=3}^{10} k - \sum_{k=3}^{10} 1∑k=310(2k−1)=2∑k=310k−∑k=3101 と変形します。∑k=310k=∑k=110k−∑k=12k=10(10+1)2−2(2+1)2=10⋅112−2⋅32=55−3=52\sum_{k=3}^{10} k = \sum_{k=1}^{10} k - \sum_{k=1}^{2} k = \frac{10(10+1)}{2} - \frac{2(2+1)}{2} = \frac{10 \cdot 11}{2} - \frac{2 \cdot 3}{2} = 55 - 3 = 52∑k=310k=∑k=110k−∑k=12k=210(10+1)−22(2+1)=210⋅11−22⋅3=55−3=52∑k=3101=10−3+1=8\sum_{k=3}^{10} 1 = 10 - 3 + 1 = 8∑k=3101=10−3+1=8∑k=310(2k−1)=2⋅52−8=104−8=96\sum_{k=3}^{10} (2k-1) = 2 \cdot 52 - 8 = 104 - 8 = 96∑k=310(2k−1)=2⋅52−8=104−8=96## 最終的な答え:96