$\sum_{k=1}^{n} 2 \cdot 6^k$ を計算し、その結果を $\frac{\text{コサ}}{\text{シ}} ( \text{ス}^n - 1 )$ の形式で表す問題です。

代数学等比数列数列の和シグマ
2025/8/18

1. 問題の内容

k=1n26k\sum_{k=1}^{n} 2 \cdot 6^k を計算し、その結果を コサ(n1)\frac{\text{コサ}}{\text{シ}} ( \text{ス}^n - 1 ) の形式で表す問題です。

2. 解き方の手順

k=1n26k\sum_{k=1}^{n} 2 \cdot 6^k は、初項 26=122 \cdot 6 = 12、公比 66 の等比数列の初項から第 nn 項までの和です。等比数列の和の公式を用いると、
Sn=a(rn1)r1S_n = \frac{a(r^n - 1)}{r-1}
ここで、aa は初項、rr は公比、nn は項数です。この問題では、a=12a = 12r=6r = 6 ですから、
Sn=12(6n1)61=12(6n1)5S_n = \frac{12(6^n - 1)}{6-1} = \frac{12(6^n - 1)}{5}
したがって、コサ(n1)\frac{\text{コサ}}{\text{シ}} ( \text{ス}^n - 1 ) と比較すると、コサ=12\text{コサ} = 12=5\text{シ} = 5=6\text{ス} = 6 となります。

3. 最終的な答え

コサ:12
シ:5
ス:6