問題は、数列の和 $\sum_{k=1}^{n} (-2)^{k-1}$ を計算し、その結果が $\frac{1 - (\frac{コサ}{シ})^n}{}$ の形式で表される場合に、コ、サ、シに当てはまる数を求める問題です。

代数学等比数列数列の和等比数列の和の公式
2025/8/3

1. 問題の内容

問題は、数列の和 k=1n(2)k1\sum_{k=1}^{n} (-2)^{k-1} を計算し、その結果が 1(コサ)n\frac{1 - (\frac{コサ}{シ})^n}{} の形式で表される場合に、コ、サ、シに当てはまる数を求める問題です。

2. 解き方の手順

数列 k=1n(2)k1\sum_{k=1}^{n} (-2)^{k-1} は初項 11、公比 2-2 の等比数列の和です。等比数列の和の公式は、
Sn=a(1rn)1rS_n = \frac{a(1-r^n)}{1-r}
ここで、aa は初項、rr は公比、nn は項数です。
この問題の場合、a=1a = 1r=2r = -2 なので、等比数列の和は次のようになります。
Sn=1(2)n1(2)=1(2)n3S_n = \frac{1 - (-2)^n}{1 - (-2)} = \frac{1 - (-2)^n}{3}
与えられた形式 1(コサ)n\frac{1 - (\frac{コサ}{シ})^n}{} と比較すると、
コサ=2\frac{コサ}{シ} = -2
シは分母に来るので、1r1-rに対応するため、シ=3=3である。
よって、コサ3=2\frac{コサ}{3} = -2 より、コサ=6=-6
したがって、コとサに入る数字の組み合わせは複数考えられるが、コサで一つの数字として扱う。

3. 最終的な答え

コサ: -2
シ: 3
したがって、
コサ = -2
シ = 3

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