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!」
動画
BGMあり
BGMなし
問題の種類
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
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。
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
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。
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。
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。
Σを2回使う数列の和
一般項を求める
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。
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。
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👇
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
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。
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、
(数列)×(数列)の和
一般項を求める
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。
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。
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
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
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。