問題は、$\sum_{k=2}^{9} 5^k$ を計算し、和の形で表現することです。つまり、$5^2 + 5^3 + 5^4 + 5^5 + 5^6 + 5^7 + 5^8 + 5^9$を計算します。

代数学等比数列級数
2025/6/11

1. 問題の内容

問題は、k=295k\sum_{k=2}^{9} 5^k を計算し、和の形で表現することです。つまり、52+53+54+55+56+57+58+595^2 + 5^3 + 5^4 + 5^5 + 5^6 + 5^7 + 5^8 + 5^9を計算します。

2. 解き方の手順

この問題は等比数列の和の公式を使うことで解けます。
等比数列の和の公式は以下の通りです。
Sn=a(rn1)r1S_n = \frac{a(r^n - 1)}{r - 1}
ここで、aaは初項、rrは公比、nnは項数です。
今回の問題では、a=52=25a = 5^2 = 25r=5r = 5n=92+1=8n = 9 - 2 + 1 = 8です。
したがって、
S8=25(581)51=25(3906251)4=25×3906244=25×97656=2441400S_8 = \frac{25(5^8 - 1)}{5 - 1} = \frac{25(390625 - 1)}{4} = \frac{25 \times 390624}{4} = 25 \times 97656 = 2441400
あるいは、各項を個別に計算して足し合わせることも可能です。
52=255^2 = 25
53=1255^3 = 125
54=6255^4 = 625
55=31255^5 = 3125
56=156255^6 = 15625
57=781255^7 = 78125
58=3906255^8 = 390625
59=19531255^9 = 1953125
25+125+625+3125+15625+78125+390625+1953125=244140025 + 125 + 625 + 3125 + 15625 + 78125 + 390625 + 1953125 = 2441400

3. 最終的な答え

k=295k=2441400\sum_{k=2}^{9} 5^k = 2441400

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