数列 $a_i$ と $b_i$ が与えられたとき、以下の総和を計算する問題です。 (1) $\sum_{i=1}^{7} a_i$ (2) $\sum_{i=2}^{6} a_i$ (3) $\sum_{i=1}^{9} (a_i + 3)$ (4) $\sum_{i=1}^{9} a_i^2$ (5) $\sum_{i=1}^{6} b_i$ (6) $\sum_{i=1}^{9} a_i b_i$ (7) $\sum_{i=1}^{9} (a_i + b_i)$ (8) $\sum_{i=1}^{8} (a_i + b_i)^2$

解析学数列総和シグマ
2025/4/16

1. 問題の内容

数列 aia_ibib_i が与えられたとき、以下の総和を計算する問題です。
(1) i=17ai\sum_{i=1}^{7} a_i
(2) i=26ai\sum_{i=2}^{6} a_i
(3) i=19(ai+3)\sum_{i=1}^{9} (a_i + 3)
(4) i=19ai2\sum_{i=1}^{9} a_i^2
(5) i=16bi\sum_{i=1}^{6} b_i
(6) i=19aibi\sum_{i=1}^{9} a_i b_i
(7) i=19(ai+bi)\sum_{i=1}^{9} (a_i + b_i)
(8) i=18(ai+bi)2\sum_{i=1}^{8} (a_i + b_i)^2

2. 解き方の手順

(1) i=17ai=a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7=4+6+1+7+8+5+3\sum_{i=1}^{7} a_i = a_1 + a_2 + a_3 + a_4 + a_5 + a_6 + a_7 = 4 + 6 + 1 + 7 + 8 + 5 + 3
(2) i=26ai=a2+a3+a4+a5+a6=6+1+7+8+5\sum_{i=2}^{6} a_i = a_2 + a_3 + a_4 + a_5 + a_6 = 6 + 1 + 7 + 8 + 5
(3) i=19(ai+3)=(a1+3)+(a2+3)+...+(a9+3)=i=19ai+i=193=(a1+a2+...+a9)+9×3\sum_{i=1}^{9} (a_i + 3) = (a_1 + 3) + (a_2 + 3) + ... + (a_9 + 3) = \sum_{i=1}^{9} a_i + \sum_{i=1}^{9} 3 = (a_1 + a_2 + ... + a_9) + 9 \times 3
(4) i=19ai2=a12+a22+a32+a42+a52+a62+a72+a82+a92\sum_{i=1}^{9} a_i^2 = a_1^2 + a_2^2 + a_3^2 + a_4^2 + a_5^2 + a_6^2 + a_7^2 + a_8^2 + a_9^2
(5) i=16bi=b1+b2+b3+b4+b5+b6=1+3+2+4+5+2\sum_{i=1}^{6} b_i = b_1 + b_2 + b_3 + b_4 + b_5 + b_6 = 1 + 3 + 2 + 4 + 5 + 2
(6) i=19aibi=a1b1+a2b2+a3b3+a4b4+a5b5+a6b6+a7b7+a8b8+a9b9\sum_{i=1}^{9} a_i b_i = a_1 b_1 + a_2 b_2 + a_3 b_3 + a_4 b_4 + a_5 b_5 + a_6 b_6 + a_7 b_7 + a_8 b_8 + a_9 b_9
(7) i=19(ai+bi)=(a1+b1)+(a2+b2)+...+(a9+b9)=i=19ai+i=19bi\sum_{i=1}^{9} (a_i + b_i) = (a_1 + b_1) + (a_2 + b_2) + ... + (a_9 + b_9) = \sum_{i=1}^{9} a_i + \sum_{i=1}^{9} b_i
(8) i=18(ai+bi)2=(a1+b1)2+(a2+b2)2+...+(a8+b8)2\sum_{i=1}^{8} (a_i + b_i)^2 = (a_1 + b_1)^2 + (a_2 + b_2)^2 + ... + (a_8 + b_8)^2
各数列の値を代入して計算します。
(1) i=17ai=4+6+1+7+8+5+3=34\sum_{i=1}^{7} a_i = 4 + 6 + 1 + 7 + 8 + 5 + 3 = 34
(2) i=26ai=6+1+7+8+5=27\sum_{i=2}^{6} a_i = 6 + 1 + 7 + 8 + 5 = 27
(3) i=19ai=4+6+1+7+8+5+3+6+2=42\sum_{i=1}^{9} a_i = 4 + 6 + 1 + 7 + 8 + 5 + 3 + 6 + 2 = 42
i=19(ai+3)=42+9×3=42+27=69\sum_{i=1}^{9} (a_i + 3) = 42 + 9 \times 3 = 42 + 27 = 69
(4) i=19ai2=42+62+12+72+82+52+32+62+22=16+36+1+49+64+25+9+36+4=240\sum_{i=1}^{9} a_i^2 = 4^2 + 6^2 + 1^2 + 7^2 + 8^2 + 5^2 + 3^2 + 6^2 + 2^2 = 16 + 36 + 1 + 49 + 64 + 25 + 9 + 36 + 4 = 240
(5) i=16bi=1+3+2+4+5+2=17\sum_{i=1}^{6} b_i = 1 + 3 + 2 + 4 + 5 + 2 = 17
(6) i=19aibi=(4×1)+(6×3)+(1×2)+(7×4)+(8×5)+(5×2)+(3×4)+(6×1)+(2×6)=4+18+2+28+40+10+12+6+12=132\sum_{i=1}^{9} a_i b_i = (4 \times 1) + (6 \times 3) + (1 \times 2) + (7 \times 4) + (8 \times 5) + (5 \times 2) + (3 \times 4) + (6 \times 1) + (2 \times 6) = 4 + 18 + 2 + 28 + 40 + 10 + 12 + 6 + 12 = 132
(7) i=19bi=1+3+2+4+5+2+4+1+6=28\sum_{i=1}^{9} b_i = 1 + 3 + 2 + 4 + 5 + 2 + 4 + 1 + 6 = 28
i=19(ai+bi)=42+28=70\sum_{i=1}^{9} (a_i + b_i) = 42 + 28 = 70
(8) i=18(ai+bi)2=(4+1)2+(6+3)2+(1+2)2+(7+4)2+(8+5)2+(5+2)2+(3+4)2+(6+1)2=52+92+32+112+132+72+72+72=25+81+9+121+169+49+49+49=551\sum_{i=1}^{8} (a_i + b_i)^2 = (4+1)^2 + (6+3)^2 + (1+2)^2 + (7+4)^2 + (8+5)^2 + (5+2)^2 + (3+4)^2 + (6+1)^2 = 5^2 + 9^2 + 3^2 + 11^2 + 13^2 + 7^2 + 7^2 + 7^2 = 25 + 81 + 9 + 121 + 169 + 49 + 49 + 49 = 551

3. 最終的な答え

(1) 34
(2) 27
(3) 69
(4) 240
(5) 17
(6) 132
(7) 70
(8) 551

「解析学」の関連問題

関数 $f(x) = x^2 + ax + b$ が与えられている。任意の1次式 $g(x)$ に対して $\int_{-1}^{1} f(x)g(x) \, dx = 0$ が常に成り立つように、定...

積分定積分関数多項式
2025/4/16

関数 $f(x) = x^2 + ax + b$ が与えられています。任意の1次式 $g(x)$ に対して、積分 $\int_{-1}^1 f(x)g(x)dx = 0$ が常に成り立つように、定数 ...

積分関数多項式定積分
2025/4/16

放物線 $y = x^2 - 2\sqrt{2}x + 4$ 上の点 $R(a, b)$ ($a > \sqrt{2}$) における接線と直線 $x=a$ のなす角を $\theta$ ($0 < \...

接線微分定点放物線
2025/4/16

放物線 $y = x^2 - 2\sqrt{2}x + 4$ 上の点 $R(a, b)$ ($a > \sqrt{2}$) における接線と直線 $x = a$ のなす角を $\theta$ ($0 <...

微分接線三角関数定点
2025/4/16

問題は、ベクトル関数 $A(t)$, $B(t)$ とスカラー関数 $k(t)$ に関して、次の2つの関係式が成り立つことを示すことです。 (7) $\frac{d}{dt}(kA) = \frac{...

ベクトル解析微分内積幾何学的解釈
2025/4/16

自然対数 $\ln(54027176)$ を計算する問題です。

自然対数対数
2025/4/16

$\sin \theta = \frac{3}{5}$ のとき、$\cos 2\theta$ の値を求めよ。

三角関数倍角の公式sincos
2025/4/16

与えられた関数 $f(x)$ の式は以下の2つです。 (a) $f(x) = 3x^2 + 2x + 4$ (b) $f(x) = 3\sqrt{x}$ この問題では、与えられた関数について特に何をす...

微分関数の微分多項式平方根
2025/4/16

次の5つの極限を求める問題です。 (1) $\lim_{x\to 1} \frac{x^2+2x-3}{x^3-5x^2+4}$ (2) $\lim_{x\to -2} \frac{\sqrt{x+6...

極限有理化三角関数因数分解
2025/4/16

与えられた5つの関数を微分する問題です。

微分関数の微分合成関数の微分三角関数対数関数
2025/4/16