問題は、与えられた和をシグマ記号 $\sum$ を用いて表す問題です。具体的には、 (1) $1^2 + 3^2 + 5^2 + 7^2 + 9^2 + 11^2$ を $\sum_{k=1}^{6} \Box$ の形で表す。 (2) 問題文が見えにくいので、もし問題文が $4 + 9 + 16 + 25 + \dots + n^2$ であれば、$\sum_{k=2}^{\Box} \Box$ の形で表す。

代数学シグマ数列和の計算
2025/7/3

1. 問題の内容

問題は、与えられた和をシグマ記号 \sum を用いて表す問題です。具体的には、
(1) 12+32+52+72+92+1121^2 + 3^2 + 5^2 + 7^2 + 9^2 + 11^2k=16\sum_{k=1}^{6} \Box の形で表す。
(2) 問題文が見えにくいので、もし問題文が 4+9+16+25++n24 + 9 + 16 + 25 + \dots + n^2 であれば、k=2\sum_{k=2}^{\Box} \Box の形で表す。

2. 解き方の手順

(1) 与えられた和の各項は、12,32,52,72,92,1121^2, 3^2, 5^2, 7^2, 9^2, 11^2 です。
これらの項は、奇数の2乗になっています。一般に、2k12k-1 は奇数を表します。
したがって、(2k1)2(2k-1)^2 という形になります。k=1k=1 から k=6k=6 までの和を取るので、
k=16(2k1)2\sum_{k=1}^{6} (2k-1)^2 と表すことができます。
(2) 4+9+16+25++n24 + 9 + 16 + 25 + \dots + n^2 という和を考えます。
この和は、22+32+42+52++n22^2 + 3^2 + 4^2 + 5^2 + \dots + n^2 と表せます。
これは k=2nk2\sum_{k=2}^{n} k^2 と表すことができます。

3. 最終的な答え

(1) k=16(2k1)2\sum_{k=1}^{6} (2k-1)^2
(2) もし問題文が 4+9+16+25++n24 + 9 + 16 + 25 + \dots + n^2 であれば、k=2nk2\sum_{k=2}^{n} k^2

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