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記事No.88798に関するスレッドです

数列 高3 / ふっく
⑶の解き方がわかりません、お願いします
No.88798 - 2024/09/08(Sun) 21:05:08

Re: 数列 高3 / ヨッシー
(3)
1辺が1の下向き正三角形は、2段積んだときに1個現れ、1段積むごとに+2、+3していきます。
1辺が2の下向き正三角形は、4段積んだときに1個現れ、1段積むごとに+2、+3していきます。
 ・・・
1辺がkの下向き正三角形は、2k段積んだときに1個現れ、1段積むごとに+2、+3していきます。

n段積んだときを考えると、
nが偶数のとき
 1辺がn/2の下向き正三角形は、1個
 1辺がn/2−1 の下向き正三角形は、1+2+3 個
 1辺がn/2−2 の下向き正三角形は、1+2+3+4+5 個
   ・・・
 1辺が k の下向き正三角形は、1+2+3+・・・+(n−2k+1) 個
   ・・・ 
 1辺が 1 の下向き正三角形は、1+2+3+・・・+(n−1) 個
これらを小さい順に
 1, 1+3, 1+3+5,・・・1+2+3+・・・+(n−1)
のように n/2 個の数を並べ、順に a[1], a[2],・・・a[n/2] とします。
 a[k]=Σ[i=1〜k](4i-3)=2k(k+1)−3k=k(2k−1)
これを k=1〜n/2 まで足すと
 Σ[k=1〜n/2](2k^2−k)=(n/2)(n/2+1)(n+1)/3−(n/2)(n/2+1)/2=(n/2)(n/2+1)(2n-1)/6 ・・・答え1

nが奇数のとき
 1辺が(n−1)/2 の下向き正三角形は、1+2 個
 1辺が(n−1)/2−1 の下向き正三角形は、1+2+3+4 個
   ・・・
 1辺が k の下向き正三角形は、1+2+3+・・・ (n−2k+1) 個
   ・・・
 1辺が 1 の下向き正三角形は、1+2+3+・・・+(n−1) 個
同様に a[1], a[2],・・・a[(n-1)/2] とすると、
 a[k]=Σ[i=1〜k](4i-1)=2k(k+1)−k=2k^2+k
これを k=1〜(n−1)/2 まで足すと
 Σ[k=1〜(n-1)/2](2k^2+k)=n{(n-1)/2}{(n+1)/2}/3+{(n−1)/2}{(n+1)/2}/2={(n−1)/2}{(n+1)/2}(2n+3)/6 ・・・答え2

No.88823 - 2024/09/11(Wed) 09:19:59