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高校数学ⅡB 数列「Σ(シグマ)のタイプ別頻出問題3選 応用問題に挑戦!」

 

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数列 Σ(シグマ)

 

 動画

BGMあり

youtu.be

 

BGMなし

youtu.be

 

 問題の種類

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数列 Σ(シグマ)

どれもあまり見ない形の数列ですね。

 

それぞの数列に対して考え方があるので、見ていきましょう。

 

2乗の数列

一般項を求める

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数列 Σ(シグマ)

すべての項が2乗されているなら、

まずは2乗なしで一般項を考えましょう。

 

それから、求めた一般項を2乗すればこの数列の一般項が求まります。

 

 

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数列 Σ(シグマ)

このように、等差数列の考え方で

一般項を求めることができます。

 

和を求める

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数列 Σ(シグマ)

まずは、このようにシグマの式を立てます。

 

k=1からnまでの和を求めています。

 

ここからはΣ(シグマ)の基本性質を使って計算していきます。

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数列 Σ(シグマ)

展開した後にΣ(シグマ)をバラバラにしています。

 

詳しいΣ(シグマ)の基本性質はコチラ👇

error-of-consideration.hatenablog.com

 

お次は、Σ(シグマ)公式で計算していきましょう。

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数列 Σ(シグマ)

3つのΣ(シグマ)公式はパッと言えるでしょうか?

 

不安が残るようであればコチラでご確認ください👇

error-of-consideration.hatenablog.com

 

 

さて、ここまでくるとただの文字式の計算なので、

計算方法は自由です。

 

ですが、因数分解しながらの方がラクですね。

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数列 Σ(シグマ)

 

Σを2回使う数列の和

一般項を求める

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数列 Σ(シグマ)

和の形で項がどんどん長くなっていますが、

よく見ると以下のように等差数列の和であることが分かります。

 

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数列 Σ(シグマ)

求めたい数列の一般項が和で表されているので、

まずは、一般項を求めるために1回目のΣ(シグマ)を使います。

 

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数列 Σ(シグマ)

和を考える等差数列の一般項はすぐに求まります。

 

このとき、文字に注意しましょう。

 

最後はnの式にならないといけないので、このような設定になっています。

 

では、まず一回目のΣ(シグマ)の式はコチラ👇

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数列 Σ(シグマ)

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数列 Σ(シグマ)

Σ(シグマ)の式が分かれば

後は基本性質と公式で計算していきましょう。

 

和を求める

 ここまでの状況を整理しておくと

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数列 Σ(シグマ)

 

まず、与えられている数列の各項は等差数列の和で表されています。

 

なので、Σ(シグマ)を使ってその一般項を求めました。ですから、この数列の和を求めるために再度Σ(シグマ)を使う必要があります。

 

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数列 Σ(シグマ)

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数列 Σ(シグマ)

この計算でも

Σ(シグマ)の基本性質と公式を使っています。

 

求めた一般項のk=1からnまでの和を考えるので、

シグマの上下の文字にも注意しましょう。

 

そして、計算の過程は自由ですが、

因数分解しながらの方がラクなのでそうしています。

 

(数列)×(数列)の和

一般項を求める

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数列 Σ(シグマ)

 

数列がかけ算されていることが分かれば

あとは、それらの数列を別々にみて一般項を求めて、

再度かけ算するだけです。

 

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数列 Σ(シグマ)

 

前の数列は簡単ですね。

 

後ろの数列は一見ややこしそうですが、

初項と公差に注目して今まで通り一般項の式を考えましょう。

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数列 Σ(シグマ)

 

前後の数列の一般項が求まったら、

あとは積を求めれば完成です。

 

和を求める

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数列 Σ(シグマ)

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数列 Σ(シグマ)

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数列 Σ(シグマ)

ここでももちろん
Σ(シグマ)の基本性質と公式は使います。

 

 

まとめ

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数列 Σ(シグマ)

Σ(シグマ)の基本性質👇

error-of-consideration.hatenablog.com

 

 

Σ(シグマ)の公式👇

error-of-consideration.hatenablog.com

 

 

Σ(シグマ)の計算では一見ややこしそうな式が出てきますが、公式が3つに限られているため式のパターンも限られます。

 

文字式の計算だと思って進めていきましょう。

 

それでは、

さようなら。