• ベストアンサー

変形

数学的帰納法による証明問題の解答の一部に次のような式がありました。                          (2のk乗)*1*3*5・・・・・・(2k-1) (k+2)(k+3)*・・・・・(2k)(2k+1)(2k+2)=────────────────*(2k+1)(2k+2)                                   k+1 左辺から右辺への変形の仕方がわかりません。。 宜しければ変形法のご回答お願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • debut
  • ベストアンサー率56% (913/1604)
回答No.1

(2k+1)(2k+2)は共通してるからちょっと無視してます。 分母と分子に1*2*3*・・*k(k+1)をかけると (k+2)(k+3)・・・・・(2k) ={1*2*3*・・*k(k+1)(k+2)(k+3)・・(2k)}/{1*2*3*・・*k(k+1)} 分子の2*4*6*・・・・*2kという偶数番目は項の数がk個 なので、共通因数2を出し、2^k(1*2*3*・・*k)とできます。 すると、(1*2*3*・・*k)は分母と約分され、分子には奇数 番目の数と2^kが残り、分母には(k+1)が残ります。 ∴(k+2)(k+3)・・・(2k)=2^k{1*3*5*・・*(2k-1)}/(k+1)

hiruma88
質問者

お礼

回答有難うございます。 また疑問点が出たら質問させてもらうかもしれませんが、解決しました。

関連するQ&A

  • 数学的帰納法

    今高校で数学的帰納法をやっているんですが、模範解答を見ても解き方がわからない問題があります。 お力貸してください。 nを自然数とするとき、数学的帰納法によって次の等式を証明せよ。   (n+1)(n+2)(n+3)……(2n)=2のn乗×1×3×5×……×(2n-1)  模範解答・・・ [1]n=1のとき、左辺=1+1=2、右辺=2 より成り立つ。          [2]n=kのとき与式が成り立つと仮定すると、    (k+1)(k+2)(k+3)……(k+k)=2のn乗×1×3×5×……×(2k-1)  ------------------------------------------------------------   ここまでは分かります。以下がわかりません。  この両辺に〔(k+1)+k〕〔(K+1)+(K+1)〕を乗じると、(なんでここでこれを乗じるんですか??) 左辺=(K+1)(K+2)(K+3)…(K+K)〔(K+1)+k〕〔(K+1)+(K+1)〕    (以下こんな感じです) 右辺=・・・・・ k+1≠0より左辺と右辺を(K+1)で割ると、これはn=k+1のときにも与式が成り立つことを示している  [1][2]よりすべての自然数nに対し与式は成り立つ。  途中からがよくわかりません。分かる方いらしたら教えてください。

  • 数学的帰納法について

    (1+2+・・・+n)^2 = 1^3 + 2^3 + ・・・ + n^3 を数学的帰納法で証明するのですが、 n=1のとき、 1=1で左辺=右辺。 n=kで成り立つとしたとき、  n=k+1のとき、左辺 - (1+2+・・・+k)^2 = k^3 = (k+1)^3 を求めてみようとしたのですが、 式変形がうまくいきません。 どうかご教授願います。

  • 文字式の変形で全く検討がつきません

    数学的帰納法の問題で 解説を見ても全く理解出来ない所が有ります。 問 2以上の全ての自然数nについて、不等式 Σ1/r^3(r=1からn)< 2-1/n^2 が成り立つことを数学的帰納法を用いて証明せよ 解説は Σ1/r^3(r=1からn)< 2-1/n^2・・・(1) [1]n=2のとき (1)の左辺=1+1/8=9/8 右辺=2-1/4=7/4 よって(1)は成り立つ [2] n=kの時(1)が成り立つと仮定する n=k+1の時を考えると、仮定から Σ1/r^3(r=1からk+1まで) =Σ1/r^3(r=1からk)+1/(k+1)^3< 2-1/k^2+1/(k+1)^3・・・(2) 見にくくて申し訳ないですが、 なぜ(k+1)のとき(2)の右辺が理解出来ません。 どなたかよろしくお願いします。

  • 数学的帰納法

    nが自然数のとき、次の等式(*)を数学的帰納法を用いて証明せよ。 2+4+6+…+2n=n(n+1)・・・(*) 今日、数学的帰納法を勉強すていて自分で回答をつくったのですが、これでいいのか見てもらえませんか? 2+4+6+…+2n=n(n+1) (1)n=1のとき、左辺2、右辺2、よって成り立つ (2)n=kのとき 2+4+6+…2k=k(k+1)・・・1 が成り立つと仮定すると n=k+1 2+4+6+…2k+2(k+1)=(k+1)(k+2)・・・2 が成り立つことを証明する 2+4+6+…2k+2(k+1)=k(k+1)+2(k+1)・・・3 2と3の右辺が一致するので、(*)は成り立つ (1)(2)より、すべてな自然数は成り立つ ・・・3のところを 2+4+6+…2k+2(k+1)=k(k+1)+2(k+1) =(k+1)(k+2) =kの2乗+3k+2 よって成り立つ こうしてもよいのでしょうか 自分でつくったためあっているかわかりません 教えてください。

  • 数学的帰納法

    問い nが自然数のとき、次の等式が成り立つことを、数学的帰納法で証明せよ。 1^3+2^3+3^3+4^3+・・・n^3=(1/4)n^2(n+1)^2 n=1のときが 左辺=1^3=1  右辺=1/4*1*2^2で n=k or n=k+1のときは 左辺=(k+1)k^3 右辺=(1/4)k^3(k)(k+1)^2 これじゃ回答にならんですよね。 n=k or n=k+1のときを証明する時になにを加えればよいかわかりません。 ヒントだけでも教えてください。

  • 数学的帰納法の必要性について

    数学的帰納法の例題として、「1+3+5+…+(2n-1)=n^2の等式を証明せよ」というものが教科書に載っています。 この例題は左辺をΣ(2k-1)としてk=1からnまでの和で計算して、右辺を導くという方法では証明できないのでしょうか? つまり、この例題においては数学的帰納法を使う必要性がないのではと考えております。 もし、上記認識が正しければ数学的帰納法でないと証明できないような例題はありますでしょうか? よろしくお願いします。

  • 数学的帰納法で困ってます!

    授業で出された宿題が解けません(TへT)誰か教えて下さい。提出日は月曜なんですが・・・ 問1.すべての自然数nについて、次の等式が成り立つ事を数学的帰納法で証明しなさい。  4+8+12+16+・・・+4n=2n(n+1)  …(1)  [1] n=1の時、(1)の左辺は4であり、右辺は2×(1+1)=4だから、(1)は成り立つ。  [2] n=kの時、(1)が成り立つとすれば、 4+8+12+16+・・・+4k=2k(k+1)  …(2) と、ここまでは解けたのですが、ここからの変形がさっぱりです!!教科書を見てもよくわかりません。誰かわかりやすく教えて下さい。お願いします。

  • 数学的帰納法の考え方について

    数学的帰納法の考え方が理解できません。 具体例として、Q(n)が、1以上のすべての整数について 成り立つことの証明を元に、理解できないポイントを下記に 挙げます。 Q(n)=1+3+5+7+・・・+(2n-1)=n^2 Q(1)=1=1^2 であるため成り立つ 次に、Q(k)が成り立つのであれば、Q(k+1) も成り立つことを証明する。 Q(k)=1+3+5+7+・・・+(2k-1)=k^2 と仮定する。 証明したい式は、k+1であるから、下記のようになる。 1+3+5+7+・・・+(2k-1)+(2×(k+1)-1)=(k+1)^2 ここで、Q(k+1) の左辺は、先に仮定した Q(k) を使うと、 Q(k+1) の左辺=1+3+5+7+・・・+(2k-1)+(2×(k+1)-1) =k^2 + (2×(k+1)-1) =k^2 + 2k +1 一方、Q(k+1) の右辺は下記のように計算できる。 Q(k+1) の右辺=(k+1)^2 =k^2 +2k +1 したがって、左辺と右辺が等しくなるため、 Q(n)は、1以上のすべての整数について成り立つ。 理解できないのは、Q(k) が成り立つことを仮定して Q(k+1) が 成り立つということが、なぜ主張の証明になるかが解りません。 というのも、Q(k) はこれから証明しようとする式であるのにも かかわらず、それを仮定してしまったら証明にならないと 思うからです。 当方、数学は明るくないので、記載に誤りがありましたら ご容赦ください。 是非とも、お知恵の拝借をお願い致します。

  • 等式証明(シグマ記号入り)

    (1)nを自然数とするとき、次の等式が成り立つことを示せ x Σ[k=1,n]k(1+x)^(k-1)+Σ[k=1,n+1](1+x)^(k-1)=(n+1)(1+x)^n この問題なのですが、左辺を計算しても右辺に持っていくことができませんでした。(1+x)^(k-1)というのが左辺の2つの項にあるのですがΣがあるので因数分解もできなく困っています。この共通している部分を生かせるのでしょうか? それとも左辺を計算させて右辺に一致させるのではなく数学的帰納法を使うのでしょうか? 回答宜しくお願いします

  • 数学、式変形の質問

    数学、式変形の質問 a(x+1)^(n+1)+b(x+1)^n…=ax^(n+1)+{a(n+1)+b}x^n+… この左辺から右辺への式変形がよくわかりません 詳しく解説お願いします