$\sum_{k=1}^{n} \frac{2}{13^k}$ の値を求める問題です。選択肢の中から正しいものを選びます。

代数学数列等比数列級数シグマ
2025/7/8

1. 問題の内容

k=1n213k\sum_{k=1}^{n} \frac{2}{13^k} の値を求める問題です。選択肢の中から正しいものを選びます。

2. 解き方の手順

まず、k=1n213k\sum_{k=1}^{n} \frac{2}{13^k} を計算します。これは等比数列の和の公式を使うことができます。
a=213a = \frac{2}{13} (初項), r=113r = \frac{1}{13}(公比)である等比数列の、初項から第 nn 項までの和なので、等比数列の和の公式は次のようになります。
Sn=a(1rn)1rS_n = \frac{a(1 - r^n)}{1 - r}
この公式に a=213a = \frac{2}{13}r=113r = \frac{1}{13} を代入すると、
Sn=213(1(113)n)1113S_n = \frac{\frac{2}{13}(1 - (\frac{1}{13})^n)}{1 - \frac{1}{13}}
Sn=213(1113n)1213S_n = \frac{\frac{2}{13}(1 - \frac{1}{13^n})}{\frac{12}{13}}
Sn=2131312(1113n)S_n = \frac{2}{13} \cdot \frac{13}{12} (1 - \frac{1}{13^n})
Sn=212(1113n)S_n = \frac{2}{12} (1 - \frac{1}{13^n})
Sn=16(1113n)S_n = \frac{1}{6} (1 - \frac{1}{13^n})

3. 最終的な答え

16(1113n)\frac{1}{6} (1 - \frac{1}{13^n})
したがって、選択肢(2)が正しいです。

「代数学」の関連問題

$x = \frac{1}{2-\sqrt{3}}$、 $y = \frac{1}{2+\sqrt{3}}$ のとき、以下の値を求めよ。 (1) $x+y$ (2) $xy$ (3) $x^2+y^2...

式の計算有理化平方根展開因数分解
2025/7/8

与えられた2次関数 $y = -9x^2 + 6x - 1$ を平方完成する問題です。

二次関数平方完成数式処理
2025/7/8

与えられた行列の行列式を計算する問題です。特に(6), (7), (8)については3次行列の行列式をSarrusの方法を使わずに計算する必要があります。

行列行列式余因子展開3次行列4次行列
2025/7/8

2次不等式 $-x^2 + 6x - 10 \geq 0$ を解く問題です。まず、両辺に $-1$ を掛けて $x^2 - 6x + 10 \leq 0$ とします。次に、2次方程式 $x^2 - 6...

二次不等式解の公式虚数解二次関数
2025/7/8

2x2行列 $A = \begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix}$ に対して、次の式が成り立つことを示す問題です。 $A^2 - (a+d)A + (ad...

線形代数行列行列の計算単位行列零行列
2025/7/8

二次不等式 $x^2 + 4x + 5 < 0$ を解く問題です。まず、二次方程式 $x^2 + 4x + 5 = 0$ を解き、その解を用いて不等式の解を求めます。

二次不等式二次関数解の公式判別式複素数解
2025/7/8

数学的帰納法を用いて、以下の2つの等式を証明する。 (1) $1 + 3 + 5 + \dots + (2n-1) = n^2$ (2) $1 \cdot 2 + 2 \cdot 3 + 3 \cdo...

数学的帰納法数列等式
2025/7/8

与えられた式を計算して、簡略化してください。 式は $\frac{1}{3}(6x-9) - \frac{2}{5}(5x+20)$ です。

式の計算一次式展開同類項
2025/7/8

2次不等式 $x^2 - 2x + 4 > 0$ を解く問題です。まず、2次方程式 $x^2 - 2x + 4 = 0$ を解の公式を使って解き、グラフの概形から不等式の解を求めます。

二次不等式判別式解の公式二次関数グラフ
2025/7/8

(1) $1 + 3 + 5 + \dots + (2n - 1) = n^2$ を数学的帰納法で証明する。 (2) $1 \cdot 2 + 2 \cdot 3 + 3 \cdot 4 + \dot...

数学的帰納法数列等式証明
2025/7/8