この問題は3つのパートに分かれています。 - 問1は、シグマ記号で表された数列の和を計算する問題です。 - 問2は、与えられたベクトルの大きさを計算する問題です。 - 問3は、ベクトルの足し算やスカラー倍を計算する問題です。

代数学数列ベクトルベクトルの大きさベクトルの加減算スカラー倍
2025/7/27
はい、承知いたしました。与えられた数学の問題を解きます。

1. 問題の内容

この問題は3つのパートに分かれています。
- 問1は、シグマ記号で表された数列の和を計算する問題です。
- 問2は、与えられたベクトルの大きさを計算する問題です。
- 問3は、ベクトルの足し算やスカラー倍を計算する問題です。

2. 解き方の手順

問1:
(1) i=13i=1+2+3=6\sum_{i=1}^{3} i = 1 + 2 + 3 = 6
(2) i=14i=1+2+3+4=10\sum_{i=1}^{4} i = 1 + 2 + 3 + 4 = 10
(3) i=24i2=22+32+42=4+9+16=29\sum_{i=2}^{4} i^2 = 2^2 + 3^2 + 4^2 = 4 + 9 + 16 = 29
問2:
ベクトルの大きさは、各成分の二乗の和の平方根で計算します。
v=[xy]\vec{v} = \begin{bmatrix} x \\ y \end{bmatrix} のとき、 v=x2+y2|\vec{v}| = \sqrt{x^2 + y^2}
(1) y=[32]\vec{y} = \begin{bmatrix} 3 \\ 2 \end{bmatrix}
y=32+22=9+4=13|\vec{y}| = \sqrt{3^2 + 2^2} = \sqrt{9 + 4} = \sqrt{13}
(2) y=[14]\vec{y} = \begin{bmatrix} 1 \\ 4 \end{bmatrix}
y=12+42=1+16=17|\vec{y}| = \sqrt{1^2 + 4^2} = \sqrt{1 + 16} = \sqrt{17}
(3) y=[05]\vec{y} = \begin{bmatrix} 0 \\ 5 \end{bmatrix}
y=02+52=0+25=25=5|\vec{y}| = \sqrt{0^2 + 5^2} = \sqrt{0 + 25} = \sqrt{25} = 5
問3:
(1) [21]+[25]=[2+21+5]=[46]\begin{bmatrix} 2 \\ 1 \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} 2 \\ 5 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 2+2 \\ 1+5 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 4 \\ 6 \end{bmatrix}
(2) [01]+[31]=[0+31+1]=[32]\begin{bmatrix} 0 \\ 1 \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} 3 \\ 1 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 0+3 \\ 1+1 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 3 \\ 2 \end{bmatrix}
(3) [01]+[52]=[0+51+2]=[51]\begin{bmatrix} 0 \\ -1 \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} 5 \\ 2 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 0+5 \\ -1+2 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 5 \\ 1 \end{bmatrix}
(4) [13][34]\begin{bmatrix} 1 \\ 3 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 3 \\ 4 \end{bmatrix} 問題文の意図が不明なため、ベクトルとみなして計算すると以下のようになります。
[13]=[34]\begin{bmatrix} 1 \\ 3 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 3 \\ 4 \end{bmatrix} とはならないので、問題文に間違いがあると考えられます。
(5) 5[21]+3[32]=[105]+[96]=[10+95+6]=[1911]5\begin{bmatrix} 2 \\ 1 \end{bmatrix} + 3\begin{bmatrix} 3 \\ 2 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 10 \\ 5 \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} 9 \\ 6 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 10+9 \\ 5+6 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 19 \\ 11 \end{bmatrix}
(6) 5[21]+3[32]=[105]+[96]=[10+95+6]=[11]-5\begin{bmatrix} 2 \\ 1 \end{bmatrix} + 3\begin{bmatrix} 3 \\ 2 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} -10 \\ -5 \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} 9 \\ 6 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} -10+9 \\ -5+6 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} -1 \\ 1 \end{bmatrix}

3. 最終的な答え

問1:
(1) 6
(2) 10
(3) 29
問2:
(1) 13\sqrt{13}
(2) 17\sqrt{17}
(3) 5
問3:
(1) [46]\begin{bmatrix} 4 \\ 6 \end{bmatrix}
(2) [32]\begin{bmatrix} 3 \\ 2 \end{bmatrix}
(3) [51]\begin{bmatrix} 5 \\ 1 \end{bmatrix}
(4) 問題文に誤りがある可能性があります。
(5) [1911]\begin{bmatrix} 19 \\ 11 \end{bmatrix}
(6) [11]\begin{bmatrix} -1 \\ 1 \end{bmatrix}