与えられた数式の値を計算します。数式は $\frac{1}{2} \cdot 2^{n-1} \{2(2^{n-1} - 1) + (2^{n-1} - 1) \cdot 2\}$ です。

代数学指数式の計算数式の展開
2025/6/3

1. 問題の内容

与えられた数式の値を計算します。数式は 122n1{2(2n11)+(2n11)2}\frac{1}{2} \cdot 2^{n-1} \{2(2^{n-1} - 1) + (2^{n-1} - 1) \cdot 2\} です。

2. 解き方の手順

まず、中括弧の中を整理します。
2(2n11)+(2n11)2=22n12+22n12=42n14=4(2n11)2(2^{n-1} - 1) + (2^{n-1} - 1) \cdot 2 = 2 \cdot 2^{n-1} - 2 + 2 \cdot 2^{n-1} - 2 = 4 \cdot 2^{n-1} - 4 = 4(2^{n-1} - 1)
次に、全体の式に代入します。
122n1{4(2n11)}=122n14(2n11)=22n1(2n11)=2n(2n11)=2n2n12n=22n12n\frac{1}{2} \cdot 2^{n-1} \{4(2^{n-1} - 1)\} = \frac{1}{2} \cdot 2^{n-1} \cdot 4(2^{n-1} - 1) = 2 \cdot 2^{n-1} (2^{n-1} - 1) = 2^n (2^{n-1} - 1) = 2^n \cdot 2^{n-1} - 2^n = 2^{2n-1} - 2^n

3. 最終的な答え

22n12n2^{2n-1} - 2^n

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