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数学 高校生

格子点の個数で(1)って(2n-2k+1)の+1ってどこから来たのですか?

133 格子点の個数 3つの不等式 x≧0, y ≧0, 2x+y≦2n (nは自然数)で表さ れる領域をDとする. (1) D に含まれ, 直線 x=k (k=0, 1, ...,n) 上にある格子点 精講 (x座標もy座標も整数の点)の個数をんで表せ。 Dに含まれる格子点の総数をnで表せ. 計算の応用例として, 格子点の個数を求める問題があります。 れは様々なレベルの大学で入試問題として出題されています。 格子点の含まれている領域が具体的に表されていれば図をかいて数 上げることもできますが,このように, nが入ってくると数える手段を知ら ないと解答できません. その手段とは,ポイントに書いてある考え方です。 ポイントによれば, 直線 y=kでもできそうに書いてありますが、こちらを 使った解答は (別解) で確認してください. (1) 直線 x=k上にある格子点は 2n x=k (k, 0), (k, 1), …, (k, 2n-2k) 2n-2k の (2n-2k+1) 個. 注 y座標だけを見ていくと, 個数がわかります. n (2)(1)の結果に,k=0, 1, ..., n を代入して すべ て加えたものが,Dに含まれる格子点の総数. 0 X n Σ(2n-2k+1) 【等差数列 k=0 =n+1(2n+1)+1} 2 10=(n+1)2 注 計算をする式がんの1次式のとき, その式は等差数列の和を表 しているので、12/27 (atan) (12) を使って計算していますが,もち 等差数列の和の公式 n n ろん,∑(2n+1)-2Σk として計算してもかまいません. k=0 k=0

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数学 高校生

別解部分の解答が理解できませんでした。詳しい説明をお願いします。

基本 例題 21 第項を含む数列の和 00000 443 次の数列の和を求めよ。 X 1.(n+1), 2n, 3 (n-1), ......, (n-1)3,2 指針 基本1.20 重要 32 を計算である。 方針は基本例題 20同様、第項αをの式で表し 第n項が2であるからといって、第ん項をk-2としてはいけない。 各項のの左側の数, 右側の数をそれぞれ取り出した数列を考えると の左側の数の数列 1, 2, 3, n-1, n →第項はk の右側の数の数列 n+1, n, n-1,........ 3,2 →初項n+1, 公差 -1の等差数列→第k項は (n+1)+(k-1)・(-1) これらを掛けたものが, 与えられた数列の第k項α [←nとんの式] となる。 また、2の計算では々に無関係なnのみの式はこの前に出す。 この数列の第k項は 1 -ST 章 3種々の数列 解答 k{(n+1)+(k-1)(-1)}=-k+(n+2k したがって, 求める和をSとすると k=1 S=(-k²+(n+2)k)=− k²+(x+2)Σk == -11n(n+1)(2n+1)+(n+2) ・1/2n(n+1) =1/13n(n+1)-(2n+1)+3(n+2)} =1n(n+1)(n+5) 別解 求める和をSとすると S=1+(1+2)+(1+2+3)+....+ (1+2+....+n) +(1+2+......+n) .....+k) + — — — (n+1) =(1+2+....+ = k=1 = 1/22k(k+1)+1/23n(n+1) 1/2(k+k)+1/2n(n+1) 2 k=1 -1+2+n(n+1)} = 1 -/12/11n(n+1)(2n+1)+1/2m(n+1)+n(n+1)} 1 = 2 16 -n(n+1){(2n+1)+3+6)=1/23n(n+1)(n+5) 練習 次の数列の和を求めよ。 ③ 21 <n+2はkに無関係 → 定数とみてΣの前に 出す。 (n+1)でくくり { }の中に分数が出て こないようにする。 < 1 +1 +1 +······ +1+1 12.n, 22(n-1), 3 (n-2), ...... (n-1)^2, n°1 2+2+ ...... +2+2 3 + ······ +3 +3 ntn これを縦の列ご とに加えたもの。

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