問題6と7は等比数列の和を求める問題です。 問題6は、与えられた数列の和を求めます。 問題7は、初項、公比、項数が与えられた等比数列の和を求めます。

代数学等比数列数列の和等比数列の和の公式
2025/5/8

1. 問題の内容

問題6と7は等比数列の和を求める問題です。
問題6は、与えられた数列の和を求めます。
問題7は、初項、公比、項数が与えられた等比数列の和を求めます。

2. 解き方の手順

問題6:
(1) 等比数列 5,5×3,5×32,5×33,5×345, 5 \times 3, 5 \times 3^2, 5 \times 3^3, 5 \times 3^4 の和を求める。
初項 a=5a = 5, 公比 r=3r = 3, 項数 n=5n = 5 である。
等比数列の和の公式は Sn=a(rn1)r1S_n = \frac{a(r^n - 1)}{r - 1}である。
S5=5(351)31=5(2431)2=5×2422=5×121=605S_5 = \frac{5(3^5 - 1)}{3 - 1} = \frac{5(243 - 1)}{2} = \frac{5 \times 242}{2} = 5 \times 121 = 605
(2) 等比数列 13,13×2,13×22,...,13×25\frac{1}{3}, \frac{1}{3} \times 2, \frac{1}{3} \times 2^2, ..., \frac{1}{3} \times 2^5 の和を求める。
初項 a=13a = \frac{1}{3}, 公比 r=2r = 2, 項数 n=6n = 6 である。
等比数列の和の公式は Sn=a(rn1)r1S_n = \frac{a(r^n - 1)}{r - 1}である。
S6=13(261)21=13(641)1=13×63=21S_6 = \frac{\frac{1}{3}(2^6 - 1)}{2 - 1} = \frac{\frac{1}{3}(64 - 1)}{1} = \frac{1}{3} \times 63 = 21
問題7:
(1) 初項が7, 公比が-2, 項数が6の等比数列の和を求める。
初項 a=7a = 7, 公比 r=2r = -2, 項数 n=6n = 6 である。
等比数列の和の公式は Sn=a(rn1)r1S_n = \frac{a(r^n - 1)}{r - 1}である。
S6=7((2)61)21=7(641)3=7×633=7×(21)=147S_6 = \frac{7((-2)^6 - 1)}{-2 - 1} = \frac{7(64 - 1)}{-3} = \frac{7 \times 63}{-3} = 7 \times (-21) = -147
(2) 初項が-6, 公比が-3, 項数が5の等比数列の和を求める。
初項 a=6a = -6, 公比 r=3r = -3, 項数 n=5n = 5 である。
等比数列の和の公式は Sn=a(rn1)r1S_n = \frac{a(r^n - 1)}{r - 1}である。
S5=6((3)51)31=6(2431)4=6×(244)4=14644=366S_5 = \frac{-6((-3)^5 - 1)}{-3 - 1} = \frac{-6(-243 - 1)}{-4} = \frac{-6 \times (-244)}{-4} = \frac{1464}{-4} = -366
(3) 初項が3, 公比が12\frac{1}{2}, 項数が4の等比数列の和を求める。
初項 a=3a = 3, 公比 r=12r = \frac{1}{2}, 項数 n=4n = 4 である。
等比数列の和の公式は Sn=a(rn1)r1S_n = \frac{a(r^n - 1)}{r - 1}である。
S4=3((12)41)121=3(1161)12=3(11616)12=3×(1516)12=3×1516×2=458S_4 = \frac{3((\frac{1}{2})^4 - 1)}{\frac{1}{2} - 1} = \frac{3(\frac{1}{16} - 1)}{-\frac{1}{2}} = \frac{3(\frac{1 - 16}{16})}{-\frac{1}{2}} = \frac{3 \times (-\frac{15}{16})}{-\frac{1}{2}} = 3 \times \frac{15}{16} \times 2 = \frac{45}{8}

3. 最終的な答え

問題6:
(1) 605
(2) 21
問題7:
(1) -147
(2) -366
(3) 458\frac{45}{8}

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