与えられた数式の値を求める問題です。数式は $1 + \sum_{k=1}^{n-1} (2k+1)$ です。

代数学数列シグマ計算
2025/6/22

1. 問題の内容

与えられた数式の値を求める問題です。数式は 1+k=1n1(2k+1)1 + \sum_{k=1}^{n-1} (2k+1) です。

2. 解き方の手順

まず、k=1n1(2k+1)\sum_{k=1}^{n-1} (2k+1) を計算します。
k=1n1(2k+1)=2k=1n1k+k=1n11\sum_{k=1}^{n-1} (2k+1) = 2\sum_{k=1}^{n-1} k + \sum_{k=1}^{n-1} 1
k=1n1k=(n1)n2\sum_{k=1}^{n-1} k = \frac{(n-1)n}{2}
k=1n11=n1\sum_{k=1}^{n-1} 1 = n-1
したがって、
k=1n1(2k+1)=2(n1)n2+(n1)=(n1)n+(n1)=n2n+n1=n21\sum_{k=1}^{n-1} (2k+1) = 2\cdot\frac{(n-1)n}{2} + (n-1) = (n-1)n + (n-1) = n^2-n+n-1 = n^2-1
よって、
1+k=1n1(2k+1)=1+n21=n21 + \sum_{k=1}^{n-1} (2k+1) = 1 + n^2 - 1 = n^2

3. 最終的な答え

n2n^2

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