数学
高校生
解決済み

数学Bの数列の問題です。シグマ記号や、和の公式の意味などはわかります。しかし、(kの2乗-2n+3)のところの、-2nにするのが、どうして誤りになるのかがわかりません。どうしてKさんの解答が違うのか、考え方だけでも良いので、教えてください。

【記号】の意味を確認しよう】 Kさんは,次のように和を求めました。 この解答には誤りがあります。 誤りを指摘して、正しく求めなさい。 【 Kさんの解答】 12 k=1 72 n Σ(k²-2n+3)= Σk²-2Σn+Ź3 k=1 6 k=1 n =1/13n(n+1)(2n+1)-2.1/13n(n+1)+3n =—_n{(n+1)(2n+1)−6(n+1)+18} = n(2n²-3n+13) k=1
高校2年生 数列 数列の和 シグマ記号 σ 誤りを指摘する問題 公式 シグマの性質 σの性質 証明 数学b

回答

回答

k=1→nと書いてある場合、
シグマ記号(∑[kの式])は、
「[kの式]のkを1、2、…n-1、nまで動かして
全て足し合わせた総和」のことを意味します。
例えばk=1→nで∑(k)となっている場合、
∑(k)は
1、2、3、…(n-1)、n
の総和、つまり
1+2+3+…+(n-1)+n
のことを表しています。

では(k)の部分が(k+1)となったら
どうなりますか?
これは、
∑(k+1)
=(1+1) + (2+1) + … + {(n-1)+1} + {n+1}
となりますよね。

じゃあ(k+2)ではどうか?
同様ですね。

じゃあ定数aとして、(k+a)となったら?
…同じです。
∑(k+a)
=(1+a) + (2+a) +…+ {(n-1)+a} + {n+a}

なぜ同じと言えるのか。
それは、k=1→nとされたシグマ記号(∑[kの式])はkのみを動かすからです。
[kの式]の中に含まれている、kだけを、
1→nへと動かすからです。
aは1→nへと動きません。ただの定数です。

じゃあ、[kの式]が(k+n)となったら?

同じです。
k=1→nとされたシグマ記号(∑[kの式])はkのみを動かすので、nはシグマの中においては定数扱いです。

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参考・概略です

①Σ(k²-2k+3) と
②Σ(k²-2n+3) を
●勘違いしています

問題は②なので

Σ(k²-2n+3)=Σ(k²)-2nΣ(1)+3Σ(1)

 で、Σ(1)の部分が、nとなります

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