• 締切済み

数列の問題

高校2年生のものです。 ある問題集に次のような問題がありました。 数列X1、X2、・・・Xnは、n個の自然数1、2・・・nを並べ替えたものである。 Σ(Xk-k)^2+Σ(Xk-n+k-1)^2をnの式で表せ。 Σはちなみにここでは書けないので説明しますが、k=1から始まりnまでの和です。 僕は工夫したやり方が思いつかなかったので展開して計算していきました。 しかしとてつもなくめんどくさい事になったので、途中で断念しました。 この問題はどう解いたらいいのでしょうか?教えてください。

みんなの回答

  • age_momo
  • ベストアンサー率52% (327/622)
回答No.3

添字はX[k]と表してみましょう。 そうすると問題は Σ(X[k] - k)^2 + Σ(X[k] - n + k -1)^2 を求めると理解しました、合ってますか? 合っていることを前提に続きを書くと、これを一旦展開して Σ(X[k]^2+k^2-2kX[k]) + Σ{X[k]^2+(n-k+1)^2 -2(n^k+1)X[k]} =2ΣX[k]^2 + Σk^2 + Σ(n-k+1)^2 - 2ΣkX[k] - 2Σ(n-k+1)X[k] =2ΣX[k]^2 + Σk^2 + Σ(n-k+1)^2 - 2Σ(k+n-k+1)X[k] =2ΣX[k]^2 + Σk^2 + Σ(n-k+1)^2 - 2Σ(n+1)X[k] =2ΣX[k]^2 + Σk^2 + Σ(n-k+1)^2 - 2(n+1)ΣX[k] 後はこれに ΣX[k] = n(n+1)/2 ΣX[k]^2 = Σk^2 = Σ(n-k+1)^2 = n(n+1)(2n+1)/6 を適用するだけでしょう。

noname#110000
noname#110000
回答No.2

Σ(X_k)とΣkはn(n+1)/2でイコールであること, またΣ(X_k)^2とΣ{k^2}もn(n+1)(2n+1)/6でイコールであることに気がつけば, 問題の式を展開していって解けるような気がするのですが… 問題を全く理解してないような勘違いだったら申し訳ないです。。

  • kmasacity
  • ベストアンサー率50% (8/16)
回答No.1

直接回答ではないですが、スモールkとkが判別しづらいので、なにか括弧をつけるなどして定義して下さい。nも

関連するQ&A

  • 数学IIIの問題です、添削&解答お願いします!

    数学IIIの問題です。 (1)~(3)は添削、(4)、(5)は解答を教えていただけると嬉しいです。 問、 数列{Xi}が次の漸化式を満たしている。 Xi+1=Xi^2+1/2(i=1,2,3,・・・) (1)すべての自然数iに対して、Xi+1≧Xiが成り立つことを示せ。 (2)lX1l≦1のとき、全ての自然数iに対してXi≦1であることを示せ。 (3)自然数nに対して、等式Xn+1-X1=1/2*Σ(i=1,n)(Xi-1)^2 (4)lX1l≦1のとき、Xn+1-X1≧n/2*(Xn-1)^2が成り立つことを示せ。 (5)初項X1の値に応じて、数列{Xn}の収束、発散について調べ、 収束するときは極限値を求めよ。 (1)Xi+1-Xi≧0 Xi^2+1/2-Xi≧0 (Xi-1)^2/2≧0 よって、すべての自然数iに対して成り立つ (2)数学的帰納法を用いて導く。 (I)i=1のとき、lX1l≦1よりX1≦1 よって、Xi≦1はなりたつ (II)i=kのときXi≦1が成り立つと仮定するとXk≦1 i=k+1のとき、Xk+1=Xk^2+1/2 Xk≦1よりXk+1≦1 よって、Xi≦1は成り立つ (I)(II)より、全ての自然数iに対してXi≦1は成り立つ。 (3)(右辺)=Σ(i=1,n)(Xi+1-Xi) (1より) =Xn+1-X1 =(右辺) したがって、成り立つ。

  • 数列の問題です。

    数列の問題です。 X1=1、n=2,3,4,・・・のとき Xn -2=-1/2(Xn-1 -2) から数列Xnの一般項を求めろ という問題です。 もし、XnがXn+1でXn-1がXnだったら簡単に解けるのですが このように1個ずれている場合はどのように解けばいいのでしょうか? 教えてください、よろしくお願いします。

  • 数列

    数列の問題を解いていたら、答えが「1/4・(nの4乗-1)」と出たのですがさらに展開する必要はありますか? 1・2+2・3+3・4・・・n(n+1)をΣを用いてその和を求めよという問題の答えは、「(k+1)・1/2n・(n+1)」で宜しかったでしょうか? 宜しくお願い致します。

  • 数学B 数列 センター向けの問題です

    数列{xn}は x1=5,x(n+1)=xn+2 (n=1,2,3,・・・) で定義された数列である。 x2=7,x3=9 であり、 xn=2n+3 である。 次に、数列{yn}は y1=3,y(n+1)=yn+2n+3 (n=1,2,3,・・・) で定義された数列である。このとき yn=n^ア+イn Σ[k=1→n]yk=(1/6)n(n+ウ)(エn+オ) である。 さらに、数列{zn}を x1,y1,y2,x1,x2,x3,y1,y2,y3,y4,・・・ とし、この数列{zn}を x1|y1,y2|x1,x2,x3|y1,y2,y3,y4|・・・ のように、1個、2個、3個、4個、・・・と区画に分ける。すなわち、l=1,2,3,・・・として 第(2l-1)区画にはx1,x2,x3,・・・,x(2l-1) の項があり、 第2l区画にはy1,y2,y3,・・・,y2l の項があるように区画に分ける。 このとき、z199は第カキ区間のク番目の項であるから z199=ケコ である。また Σ[k=200→240]zk=サシスセ である。 解答 n^ア+イn=n^2+2n (1/6)n(n+ウ)(エn+オ)=(1/6)n(n+1)(2n+7) カキ=20 ク=9 ケコ=99 サシスセ=3815 この問題の解き方がわかりません 解き方を教えて下さい よろしくお願いします

  • 数列の問題で

    独学で数列を勉強しています。 【1,2,3・・・・・・,n の中で互いに隣接しない相異なる2数の積の和を求めよ。】 という問題で、求める和を、 (1×3+1×4+・・・1×n )+ (2×4+2×5+・・・2×n )+・・・{(n-2)×n } とグルーピングするそうです。ここまでは分かります。 次に、 【 k番目は、k{(k+2)+(k+3)+......+n }= k・(n-k-1)(n+k+2)/2  注:{ }の内は等差数列  】 という部分がありますが、さっぱり理解できません。 なぜ、左辺が右辺になるのでしょうか?

  • 数列の問題

    nを自然数とする。3^nのすべての正の約数の和が3280になるときnの値を求めよ。この問題がわからないのですが、3^nの約数からどのようにして数列にすればよいのかわかりません。だれか教えてください。答えはn=7です。どうやって和を求めたのでしょうか?

  • 数列の問題です。

    (1)1^2・n+2^2(n-1)+3^2(n-2)+…+(n-1)^2・2+n^2・1 の和を求めよ。 (2)1,1+1/2,1+1/2+1/4,……の第k項と初項から第n項までの和を求めよ。 (3)数列 a[n]:3,8,15,24,35…について、Σ[n,k=1]{a[2k-1]}を求めよ。また、Σ[n,k=1}{1/a[k]}を求めよ。 考えてもどう解けばよいのか解りません。回答お願いします。

  • 数列の問題です。

    1. n    1 Σ ────── を求めよ。 k=1 k(k+1)(k+2) 2.次の和を求めよ。  1      1      1          1 ─── + ─── + ─── + …… + ──── 2^2-1   4^2-1    6^2-1       (2n)^2-1 3.数列{a_n}について、第n+1項と第n項の差b_n=a_(n+1) - a_nを階差といい、階差によって決められる数列{b_n}を数列{a_n}の階差数列という。           n-1  (1)a_n=a_1+ Σ b_k となることを証明せよ。           k=1 (2)次の数列{a_n}の階差数列{b_n}を求め、a_nをnの式で表せ 1,2,4,7,11,… ワケガわかんなくなってきました・・・ よろしくお願いいたします。

  • 数列の和を教えて下さい

    以下の数列の和を教えて下さい。 n^kをnのk乗とした場合 数列   2^1、2^3、2^5、…、2^(2k-1) (k:自然数) どうしてもわかりません。おねがいいたします。

  • 数列の問題です。

    数列の問題です。 (数列は表し方がわからないので例えばa(n)という風に表したいと思います) 数列{a n},{b n}は{n×(n+1)/2} ×b(n)=a(n)+2×a(n-1)+3×a(n-2)+……+n×a(1)(n=1,2,3,……)という関係を満たしているとする。                     n nは2以上の自然数とするとき、Σa(k)をn,b(n),b(n-1)を用いて表せ。                     k=1 うまく引き算して求めようと思うのですが途中式がうまくいきません。解説お願いします