最初の問題は、$\sum_{k=1}^{5} (2k-1)^2$ を計算することです。 次の問題は、$\sum_{t=1}^{4} t(t+1)(t+2)$ を計算することです。 最後の問題は、$\sum_{k=1}^{4} 1000(\frac{3}{5})^{k-1}$ を等比数列の和の公式を使って計算し、空欄を埋めることです。

代数学級数等比数列シグマ
2025/6/10
はい、承知いたしました。画像にある3つの数式を解いて、指定された形式で回答します。

1. 問題の内容

最初の問題は、k=15(2k1)2\sum_{k=1}^{5} (2k-1)^2 を計算することです。
次の問題は、t=14t(t+1)(t+2)\sum_{t=1}^{4} t(t+1)(t+2) を計算することです。
最後の問題は、k=141000(35)k1\sum_{k=1}^{4} 1000(\frac{3}{5})^{k-1} を等比数列の和の公式を使って計算し、空欄を埋めることです。

2. 解き方の手順

最初の問題:
k=15(2k1)2=(2(1)1)2+(2(2)1)2+(2(3)1)2+(2(4)1)2+(2(5)1)2\sum_{k=1}^{5} (2k-1)^2 = (2(1)-1)^2 + (2(2)-1)^2 + (2(3)-1)^2 + (2(4)-1)^2 + (2(5)-1)^2
=12+32+52+72+92= 1^2 + 3^2 + 5^2 + 7^2 + 9^2
=1+9+25+49+81=165= 1 + 9 + 25 + 49 + 81 = 165
次の問題:
t=14t(t+1)(t+2)=t=14t(t2+3t+2)=t=14(t3+3t2+2t)\sum_{t=1}^{4} t(t+1)(t+2) = \sum_{t=1}^{4} t(t^2 + 3t + 2) = \sum_{t=1}^{4} (t^3 + 3t^2 + 2t)
=(13+3(12)+2(1))+(23+3(22)+2(2))+(33+3(32)+2(3))+(43+3(42)+2(4))= (1^3 + 3(1^2) + 2(1)) + (2^3 + 3(2^2) + 2(2)) + (3^3 + 3(3^2) + 2(3)) + (4^3 + 3(4^2) + 2(4))
=(1+3+2)+(8+12+4)+(27+27+6)+(64+48+8)= (1 + 3 + 2) + (8 + 12 + 4) + (27 + 27 + 6) + (64 + 48 + 8)
=6+24+60+120=210= 6 + 24 + 60 + 120 = 210
最後の問題:
k=141000(35)k1\sum_{k=1}^{4} 1000(\frac{3}{5})^{k-1} は、初項 a=1000a = 1000、公比 r=35r = \frac{3}{5}、項数 n=4n = 4 の等比数列の和です。
等比数列の和の公式は Sn=a(1rn)1rS_n = \frac{a(1-r^n)}{1-r} です。
したがって、k=141000(35)k1=1000(1(35)4)135\sum_{k=1}^{4} 1000(\frac{3}{5})^{k-1} = \frac{1000(1 - (\frac{3}{5})^4)}{1 - \frac{3}{5}}
=1000(181625)25=1000(62581625)25=1000×54462525= \frac{1000(1 - \frac{81}{625})}{\frac{2}{5}} = \frac{1000(\frac{625 - 81}{625})}{\frac{2}{5}} = \frac{1000 \times \frac{544}{625}}{\frac{2}{5}}
=1000×544625×52=1000×544125×5×52=8×5442=4×544=2176= 1000 \times \frac{544}{625} \times \frac{5}{2} = 1000 \times \frac{544}{125 \times 5} \times \frac{5}{2} = 8 \times \frac{544}{2} = 4 \times 544 = 2176
したがって、空欄に当てはまるのは、
アイウエ = 1000
オ = 3
カ = 5
キ = 4
クケコサ = 2176

3. 最終的な答え

最初の問題:
165
次の問題:
210
最後の問題:
アイウエ = 1000
オ = 3
カ = 5
キ = 4
クケコサ = 2176

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