$11^2 + 12^2 + 13^2 + \dots + 20^2$ を計算する問題です。

算数平方数の和数列計算
2025/5/12

1. 問題の内容

112+122+132++20211^2 + 12^2 + 13^2 + \dots + 20^2 を計算する問題です。

2. 解き方の手順

この和を求めるために、平方数の和の公式を利用します。平方数の和の公式は、次の通りです。
k=1nk2=n(n+1)(2n+1)6\sum_{k=1}^{n} k^2 = \frac{n(n+1)(2n+1)}{6}
求める和は、
k=1120k2\sum_{k=11}^{20} k^2
です。これは、k=120k2\sum_{k=1}^{20} k^2 から k=110k2\sum_{k=1}^{10} k^2 を引くことで求めることができます。
まず、k=120k2\sum_{k=1}^{20} k^2 を計算します。
n=20n = 20 を代入して、
k=120k2=20(20+1)(2(20)+1)6=20(21)(41)6=172206=2870\sum_{k=1}^{20} k^2 = \frac{20(20+1)(2(20)+1)}{6} = \frac{20(21)(41)}{6} = \frac{17220}{6} = 2870
次に、k=110k2\sum_{k=1}^{10} k^2 を計算します。
n=10n = 10 を代入して、
k=110k2=10(10+1)(2(10)+1)6=10(11)(21)6=23106=385\sum_{k=1}^{10} k^2 = \frac{10(10+1)(2(10)+1)}{6} = \frac{10(11)(21)}{6} = \frac{2310}{6} = 385
したがって、求める和は
k=1120k2=k=120k2k=110k2=2870385=2485\sum_{k=11}^{20} k^2 = \sum_{k=1}^{20} k^2 - \sum_{k=1}^{10} k^2 = 2870 - 385 = 2485
となります。

3. 最終的な答え

2485

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