画像の問題は、以下の5つの小問から構成されています。 * **問題1:** $\sum_{k=2}^{n+1} a_k$ を $a_1, a_2, ..., a_n$ を用いて表す。 * **問題2:** $\sum_{k=1}^{2} (2k+3)$ の値を計算する。 * **問題3:** $3 + 6 + 9 + 12 + 15$ を $\Sigma$ 記号を用いて表す。 * **問題4:** $5^2 + 6^2 + 7^2 + 8^2 + 9^2 + 10^2$ を $\Sigma$ 記号を用いて表す。 * **問題5:** $\sum_{k=1}^{n} (-2)^{k-1}$ を計算する。

代数学シグマ数列等比数列和の公式
2025/8/15
## 問題の解答

1. 問題の内容

画像の問題は、以下の5つの小問から構成されています。
* **問題1:** k=2n+1ak\sum_{k=2}^{n+1} a_ka1,a2,...,ana_1, a_2, ..., a_n を用いて表す。
* **問題2:** k=12(2k+3)\sum_{k=1}^{2} (2k+3) の値を計算する。
* **問題3:** 3+6+9+12+153 + 6 + 9 + 12 + 15Σ\Sigma 記号を用いて表す。
* **問題4:** 52+62+72+82+92+1025^2 + 6^2 + 7^2 + 8^2 + 9^2 + 10^2Σ\Sigma 記号を用いて表す。
* **問題5:** k=1n(2)k1\sum_{k=1}^{n} (-2)^{k-1} を計算する。

2. 解き方の手順

* **問題1:**
k=2n+1ak=a2+a3+a4+...+an+1\sum_{k=2}^{n+1} a_k = a_2 + a_3 + a_4 + ... + a_{n+1}
したがって、選択肢の中から、a2a_2 から an+1a_{n+1} までの和を表すものを選びます。
* **問題2:**
k=12(2k+3)=(2(1)+3)+(2(2)+3)=5+7=12\sum_{k=1}^{2} (2k+3) = (2(1) + 3) + (2(2) + 3) = 5 + 7 = 12
問題文は 5+9+ウエ=125 - \boxed{イ} + 9 + \boxed{ウエ} = 12 となっています。
5+9=145 - イ + 9 = 14 - イ
したがって、14+ウエ=1214 - イ + ウエ = 12
ウエ=2ウエ - イ = -2となるように、数字を当てはめます。
* **問題3:**
3+6+9+12+153 + 6 + 9 + 12 + 15 は、3k3k (k = 1, 2, 3, 4, 5) の和として表せます。
したがって、k=k\sum_{k=\boxed{オ}}^{\boxed{カ}} k の形になるように、kの開始値と終了値を求めます。
k=153k=3k=15k=3(1+2+3+4+5)\sum_{k=1}^{5} 3k = 3 \sum_{k=1}^{5} k = 3(1 + 2 + 3 + 4 + 5)
* **問題4:**
52+62+72+82+92+1025^2 + 6^2 + 7^2 + 8^2 + 9^2 + 10^2 は、k2k^2 (k = 5, 6, 7, 8, 9, 10) の和として表せます。
したがって、k=キクk2\sum_{k=\boxed{ケ}}^{\boxed{キク}} k^2 の形になるように、kの開始値と終了値を求めます。
* **問題5:**
k=1n(2)k1\sum_{k=1}^{n} (-2)^{k-1} は等比数列の和です。初項 a=1a = 1, 公比 r=2r = -2、項数 nn の等比数列の和の公式は、
Sn=a(1rn)1rS_n = \frac{a(1 - r^n)}{1 - r}
この問題では、a=1,r=2a = 1, r = -2 なので、
Sn=1(2)n1(2)=1(2)n3S_n = \frac{1 - (-2)^n}{1 - (-2)} = \frac{1 - (-2)^n}{3}

3. 最終的な答え

* **問題1:** ②
* **問題2:** イ = 2、ウエ = 0
* **問題3:** オ = 1、カ = 3、ケ = 5
* **問題4:** キク = 10、ケ = 5
* **問題5:** コサ = -2、シ = 3

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