(1) $\sum_{k=1}^{n} 2^{k-1}$ を、シグマ記号を使わずに、各項を書き並べて表す。 (2) $\sum_{k=-3}^{6} (-k+5)$ を、シグマ記号を使わずに、各項を書き並べて表す。

代数学数列シグマ級数
2025/7/31

1. 問題の内容

(1) k=1n2k1\sum_{k=1}^{n} 2^{k-1} を、シグマ記号を使わずに、各項を書き並べて表す。
(2) k=36(k+5)\sum_{k=-3}^{6} (-k+5) を、シグマ記号を使わずに、各項を書き並べて表す。

2. 解き方の手順

(1) k=1n2k1\sum_{k=1}^{n} 2^{k-1} の場合、kに1からnまでの整数を代入して、各項を足し合わせます。
- k = 1 のとき、211=20=12^{1-1} = 2^0 = 1
- k = 2 のとき、221=21=22^{2-1} = 2^1 = 2
- k = 3 のとき、231=22=42^{3-1} = 2^2 = 4
- ...
- k = n のとき、2n12^{n-1}
したがって、k=1n2k1=1+2+4+...+2n1\sum_{k=1}^{n} 2^{k-1} = 1 + 2 + 4 + ... + 2^{n-1}
(2) k=36(k+5)\sum_{k=-3}^{6} (-k+5) の場合、kに-3から6までの整数を代入して、各項を足し合わせます。
- k = -3 のとき、(3)+5=3+5=8-(-3) + 5 = 3 + 5 = 8
- k = -2 のとき、(2)+5=2+5=7-(-2) + 5 = 2 + 5 = 7
- k = -1 のとき、(1)+5=1+5=6-(-1) + 5 = 1 + 5 = 6
- k = 0 のとき、(0)+5=0+5=5-(0) + 5 = 0 + 5 = 5
- k = 1 のとき、(1)+5=1+5=4-(1) + 5 = -1 + 5 = 4
- k = 2 のとき、(2)+5=2+5=3-(2) + 5 = -2 + 5 = 3
- k = 3 のとき、(3)+5=3+5=2-(3) + 5 = -3 + 5 = 2
- k = 4 のとき、(4)+5=4+5=1-(4) + 5 = -4 + 5 = 1
- k = 5 のとき、(5)+5=5+5=0-(5) + 5 = -5 + 5 = 0
- k = 6 のとき、(6)+5=6+5=1-(6) + 5 = -6 + 5 = -1
したがって、k=36(k+5)=8+7+6+5+4+3+2+1+0+(1)\sum_{k=-3}^{6} (-k+5) = 8 + 7 + 6 + 5 + 4 + 3 + 2 + 1 + 0 + (-1)

3. 最終的な答え

(1) 1+2+4+...+2n11 + 2 + 4 + ... + 2^{n-1}
(2) 8+7+6+5+4+3+2+1+0+(1)8 + 7 + 6 + 5 + 4 + 3 + 2 + 1 + 0 + (-1)

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