与えられた公式 $\sum_{i=1}^{n}(x_i + y_i) = \sum_{i=1}^{n}x_i + \sum_{i=1}^{n}y_i$ が成り立つことを証明する。代数学Σ記号和の性質数学的証明2025/5/221. 問題の内容与えられた公式∑i=1n(xi+yi)=∑i=1nxi+∑i=1nyi\sum_{i=1}^{n}(x_i + y_i) = \sum_{i=1}^{n}x_i + \sum_{i=1}^{n}y_i∑i=1n(xi+yi)=∑i=1nxi+∑i=1nyiが成り立つことを証明する。2. 解き方の手順∑i=1n(xi+yi)\sum_{i=1}^{n}(x_i + y_i)∑i=1n(xi+yi) を展開する。∑i=1n(xi+yi)=(x1+y1)+(x2+y2)+⋯+(xn+yn)\sum_{i=1}^{n}(x_i + y_i) = (x_1 + y_1) + (x_2 + y_2) + \dots + (x_n + y_n)∑i=1n(xi+yi)=(x1+y1)+(x2+y2)+⋯+(xn+yn)次に、括弧を外して、項を並び替える。(x1+y1)+(x2+y2)+⋯+(xn+yn)=(x1+x2+⋯+xn)+(y1+y2+⋯+yn)(x_1 + y_1) + (x_2 + y_2) + \dots + (x_n + y_n) = (x_1 + x_2 + \dots + x_n) + (y_1 + y_2 + \dots + y_n)(x1+y1)+(x2+y2)+⋯+(xn+yn)=(x1+x2+⋯+xn)+(y1+y2+⋯+yn)ここで、∑i=1nxi=x1+x2+⋯+xn\sum_{i=1}^{n}x_i = x_1 + x_2 + \dots + x_n∑i=1nxi=x1+x2+⋯+xn および ∑i=1nyi=y1+y2+⋯+yn\sum_{i=1}^{n}y_i = y_1 + y_2 + \dots + y_n∑i=1nyi=y1+y2+⋯+yn である。したがって、(x1+x2+⋯+xn)+(y1+y2+⋯+yn)=∑i=1nxi+∑i=1nyi(x_1 + x_2 + \dots + x_n) + (y_1 + y_2 + \dots + y_n) = \sum_{i=1}^{n}x_i + \sum_{i=1}^{n}y_i(x1+x2+⋯+xn)+(y1+y2+⋯+yn)=∑i=1nxi+∑i=1nyiゆえに、∑i=1n(xi+yi)=∑i=1nxi+∑i=1nyi\sum_{i=1}^{n}(x_i + y_i) = \sum_{i=1}^{n}x_i + \sum_{i=1}^{n}y_i∑i=1n(xi+yi)=∑i=1nxi+∑i=1nyi3. 最終的な答え∑i=1n(xi+yi)=∑i=1nxi+∑i=1nyi\sum_{i=1}^{n}(x_i + y_i) = \sum_{i=1}^{n}x_i + \sum_{i=1}^{n}y_i∑i=1n(xi+yi)=∑i=1nxi+∑i=1nyiが成り立つ。