与えられたシグマ($\Sigma$)記号で表された数列の和を、シグマ記号を使わずに、各項を書き並べて表現する問題です。具体的には、以下の2つの問題があります。 (1) $\sum_{k=1}^{n} 2^{k-1}$ (2) $\sum_{k=3}^{6} (-k+5)$

代数学数列シグマ級数計算
2025/7/22

1. 問題の内容

与えられたシグマ(Σ\Sigma)記号で表された数列の和を、シグマ記号を使わずに、各項を書き並べて表現する問題です。具体的には、以下の2つの問題があります。
(1) k=1n2k1\sum_{k=1}^{n} 2^{k-1}
(2) k=36(k+5)\sum_{k=3}^{6} (-k+5)

2. 解き方の手順

(1) k=1n2k1\sum_{k=1}^{n} 2^{k-1} の場合:
kk1,2,3,,n1, 2, 3, \dots, n を代入して、各項を求めます。
- k=1k=1 のとき、211=20=12^{1-1} = 2^0 = 1
- k=2k=2 のとき、221=21=22^{2-1} = 2^1 = 2
- k=3k=3 のとき、231=22=42^{3-1} = 2^2 = 4
このように続けていくと、最後の項は 2n12^{n-1} になります。
(2) k=36(k+5)\sum_{k=3}^{6} (-k+5) の場合:
kk3,4,5,63, 4, 5, 6 を代入して、各項を求めます。
- k=3k=3 のとき、3+5=2-3+5 = 2
- k=4k=4 のとき、4+5=1-4+5 = 1
- k=5k=5 のとき、5+5=0-5+5 = 0
- k=6k=6 のとき、6+5=1-6+5 = -1

3. 最終的な答え

(1) k=1n2k1=1+2+4++2n1\sum_{k=1}^{n} 2^{k-1} = 1 + 2 + 4 + \dots + 2^{n-1}
(2) k=36(k+5)=2+1+0+(1)\sum_{k=3}^{6} (-k+5) = 2 + 1 + 0 + (-1)

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