初項が24、公差が-4である等差数列において、初項から第n項までの和が-60となるようなnの値を求める問題です。

代数学等差数列数列の和二次方程式因数分解
2025/6/10

1. 問題の内容

初項が24、公差が-4である等差数列において、初項から第n項までの和が-60となるようなnの値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、初項から第n項までの和 SnS_n を求めます。等差数列の和の公式は、
Sn=n2(2a+(n1)d)S_n = \frac{n}{2} (2a + (n-1)d)
ここで、aaは初項、ddは公差です。与えられた条件から、a=24a=24, d=4d=-4 なので、これを代入します。
Sn=n2(2(24)+(n1)(4))S_n = \frac{n}{2} (2(24) + (n-1)(-4))
Sn=n2(484n+4)S_n = \frac{n}{2} (48 - 4n + 4)
Sn=n2(524n)S_n = \frac{n}{2} (52 - 4n)
Sn=n(262n)S_n = n(26 - 2n)
Sn=26n2n2S_n = 26n - 2n^2
Sn=2n2+26nS_n = -2n^2 + 26n
したがって、Sn=2n2+26nS_n = -2n^2 + 26n となります。アには-2、イには26が入ります。
次に、Sn=60S_n = -60 となるようなnを求めます。
2n2+26n=60-2n^2 + 26n = -60
2n226n60=02n^2 - 26n - 60 = 0
n213n30=0n^2 - 13n - 30 = 0
(n15)(n+2)=0(n - 15)(n + 2) = 0
よって、n=15n = 15 または n=2n = -2 となります。ウには15, エには-2が入ります。
nは自然数なので、n=15n=15 が解となります。オには15が入ります。
したがって、初項から第15項までの和が-60となります。

3. 最終的な答え

ア: -2
イ: 26
ウ: 15
エ: -2
オ: 15
ゆえに、第15項までの和が-60となる。

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## 1. 問題の内容

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