問題は、以下の等式が成り立つかを確認する問題です。 $ (1 + 2 + 3 + ... + n)^2 = 1^3 + 2^3 + 3^3 + ... + n^3 $

代数学数列等式の証明数学的帰納法公式の利用
2025/6/1

1. 問題の内容

問題は、以下の等式が成り立つかを確認する問題です。
(1+2+3+...+n)2=13+23+33+...+n3 (1 + 2 + 3 + ... + n)^2 = 1^3 + 2^3 + 3^3 + ... + n^3

2. 解き方の手順

左辺と右辺をそれぞれ計算し、比較します。
まず、左辺を計算します。11 から nn までの自然数の和は、以下の公式で表されます。
k=1nk=n(n+1)2 \sum_{k=1}^{n} k = \frac{n(n+1)}{2}
したがって、左辺は次のようになります。
(1+2+3+...+n)2=(n(n+1)2)2=n2(n+1)24 (1 + 2 + 3 + ... + n)^2 = (\frac{n(n+1)}{2})^2 = \frac{n^2(n+1)^2}{4}
次に、右辺を計算します。131^3 から n3n^3 までの和は、以下の公式で表されます。
k=1nk3=(n(n+1)2)2 \sum_{k=1}^{n} k^3 = (\frac{n(n+1)}{2})^2
したがって、右辺は次のようになります。
13+23+33+...+n3=(n(n+1)2)2=n2(n+1)24 1^3 + 2^3 + 3^3 + ... + n^3 = (\frac{n(n+1)}{2})^2 = \frac{n^2(n+1)^2}{4}
左辺と右辺を比較すると、両方とも n2(n+1)24 \frac{n^2(n+1)^2}{4} となり、等しいことがわかります。

3. 最終的な答え

与えられた等式は正しいです。

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