与えられたシグマ記号で表された式を、例11のように和の形で書き出す問題です。

代数学シグマ記号数列和の計算
2025/8/6

1. 問題の内容

与えられたシグマ記号で表された式を、例11のように和の形で書き出す問題です。

2. 解き方の手順

(1) k=1n(2k1)\sum_{k=1}^{n} (2k-1)
kkに1からnnまでの整数を代入し、それぞれの項を足し合わせます。
(2) k=382k1\sum_{k=3}^{8} 2^{k-1}
kkに3から8までの整数を代入し、それぞれの項を足し合わせます。
(3) k=1n11k\sum_{k=1}^{n-1} \frac{1}{k}
kkに1からn1n-1までの整数を代入し、それぞれの項を足し合わせます。

3. 最終的な答え

(1) k=1n(2k1)=(2(1)1)+(2(2)1)+(2(3)1)++(2(n)1)=1+3+5++(2n1)\sum_{k=1}^{n} (2k-1) = (2(1)-1) + (2(2)-1) + (2(3)-1) + \dots + (2(n)-1) = 1 + 3 + 5 + \dots + (2n-1)
(2) k=382k1=231+241+251+261+271+281=22+23+24+25+26+27=4+8+16+32+64+128\sum_{k=3}^{8} 2^{k-1} = 2^{3-1} + 2^{4-1} + 2^{5-1} + 2^{6-1} + 2^{7-1} + 2^{8-1} = 2^2 + 2^3 + 2^4 + 2^5 + 2^6 + 2^7 = 4 + 8 + 16 + 32 + 64 + 128
(3) k=1n11k=11+12+13++1n1=1+12+13++1n1\sum_{k=1}^{n-1} \frac{1}{k} = \frac{1}{1} + \frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \dots + \frac{1}{n-1} = 1 + \frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \dots + \frac{1}{n-1}

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