• ベストアンサー

数学の質問です。お願いします。

(1) S=1・1+2・5+3・5^2+・・・+n・5^n-1 両辺に5を× 5S=1・5+2・5^2+・・・+(n-1)・5^n-1+n・5^n 辺々を引くと -4S=1+5+5^2+・・5^n-1 - n・5^n ・・(1) ※(1)の式から(2)の式の変形の仕方を教えてください。 -4S=(5n-1)/(5-1)-n・5^n ・・(2) -4S=(1-4n)・5n-1/4 S=(4n-1)・5^n+1/16 ※宜しくお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.2

x=1+5+5^2+・・・+5^(n-1) とおいて、両辺に5をかけると、 5x=5+5^2+・・・+5^n 辺々を引くと、 (5-1)x=5^n-1 x=(5^n-1)/(5-1) これは、初項1、公比5の等比数列の、初項から第n項までの和です。 よって、-4S=x-n・5^n=(5^n-1)/(5-1)-n・5^n

shidoukai_chi
質問者

お礼

有難うございます。

その他の回答 (1)

回答No.1

(1)の右辺は、初項1、項比5の等比数列からn・5^nを引いたものなので、 (1-5^n)/(1-5)-n5^n=(5^n-1)/4-n5^nですね。 5nではなく5^nです。

shidoukai_chi
質問者

お礼

有難うございます。

関連するQ&A

  • 数学的帰納法の解き方

    こんにちは 大学で帰納法が頻出でいま対策をしているのですが、 帰納法の解き方がイマイチわかりません。 [I]n=1のとき成り立つ [II]n=kが成り立つと仮定して、n=k+1を成り立たせる という手順や理屈は解るのですが、 n=kからn=k+1に変形させる方法やパターンがわからないのです。 先生からは、n=k+1の式を書いてn=kの式に足りないものを加えると教わりました。 例えば両辺に(n+1)を足して右辺を変形させる。 両辺に(2n+2)を掛けて変形 などなど しかし両辺に足したり掛けたりするやりかたではなく、そのまま変形したり不等式によっては比較したりなど方法が様々あり、どの問題をどのやりかたでやればいいのか見当がつきません。 どなたか、助けてください!

  • 数学の問題

    数列の問題なのですが、途中の式の変形の仕方?がわかりません↓ 1/2×1/2n(n+1){(2n+1)+1} が =1/2n(n+1)² になぜなるのかがわかりません。 すごく初歩的なことを質問してるかもしれませんが、解答おねがいします。

  • 数学の質問(論理的に答えて下さい)

    xの2次方程式x^2-mnx+m+n=0(ただしm,nは自然数)で2つの解がともに整数となるものは何個か。 α<=βとする。α+β=mn,αβ=m+nよってα+β>0,αβ>0であるからα,βも自然数である。 辺辺を引くと α+β-αβ=mn-(m+n) 変形すると(α-1)(β-1)+(m-1)(n-1)=2 (α-1)(β-1)>=0 (m-1)(n-1)>=0であるから(α-1)(β-1)=0.1.2 としてそれぞれ場合分けして方程式を決定していたんですが、解を2つもつことを前提に解いていますが、解を2つもつみたいない条件組まなくていいんですか?? また、どこの部分が解を2つもつことの保証になっているんですか??

  • 累乗の和の式の導出について

    S=1^2+2^2+3^2+...+n^2 で (n+1)^2-n^3=3n^2+3n+1 (1) において (n+1)^2-1=3(1^2+2^2+3^2+...+n^2)+3(1+2+3+...+n)+n (2) (n+1)^2-1=3S+3・1/2・n(n+1)-n (3) の式変形の流れがわかりません 特に (1)から(2)に変形されるにあたって (左辺)のn^3が1になっていること (2)から(3)に変形されるにあたって 3Sとは別に3/2・n(n+1)がでてきたこと がわかりません。 どのように変形すれば上記のような変形ができますか?

  • 数学の問題なのですが……

    友人に次の式の値を訊かれましたが、答えられませんでした。 Σ(n^2x^n) (|x|<1),(n:1→∞) 対数を使用するかと思うのですが上手く値が出せません。 他にもΣx^k(k:1→n)を微分して、両辺にxをかけ、更に両辺を微分して、両辺にxをかけ…という方法も試したのですが、上手く収束しませんでした。 それほど難しい問題でもないと思うのですが……お願いします。

  • 常用対数の応用?(数学II)

    常用対数の応用での基本問題からです。 問 「不等式(1/2)^n<0.001を満たす整数nの最小値を求めろ。但しlog[10]2=0.3010とする。」 さっぱり分らないので、常用対数の応用というのを足掛りに適当にアプローチしてみました。突っ込み願います。 与式は、2^-n<10^-3と変形出来る。 両辺の常用対数をとると、 log[10]2^-n<log[10]10^-3 より、-n・log[10]2<log[10]10^-3 だから、 -n・0.3010<-3より、n・0.3010>3。 ここで、不等式を満たす整数は1、2、3、4……と無数にあるが、求めるのは最小値であるから、n=1 投げやりでお恥ずかしい限りではありますが、何卒ご協力お願いします。

  • 論理的に説明してください(数学)

    xの2次方程式x^2-mnx+m+n=0(ただしm,nは自然数)で2つの解がともに整数となるものは何個か。 α<=βとする。α+β=mn,αβ=m+nよってα+β>0,αβ>0であるからα,βも自然数である。 辺辺を引くと α+β-αβ=mn-(m+n) 変形すると(α-1)(β-1)+(m-1)(n-1)=2 (α-1)(β-1)>=0 (m-1)(n-1)>=0であるから(α-1)(β-1)=0.1.2 としてそれぞれ場合分けして方程式を決定していたんですが、こうして得られた方程式は確実に異なる解を2つもつんですか?? また、どこの部分が異なる解を2つもつことの保証になっているんですか??

  • 規則性の問題の解き方教えてください

    次の二題の問題と解説について、解説の星印の部分を詳しく教えてもらえないでしょうか? 理解できずに困っています。どなたかお力を貸してください。  1.S=0.111… +0.222… +0.333… +・・・+0.999… を計算してください。  a=0.111… とし、両辺に10をかけると、  10a=1.111…  2つの式から、9a=1 よって、a=1/9  b=0.222… とすると、aと同じようにして、b=2/9  c=0.333… とすると、c=3/9  S=a+b+c+…   =1/9+2/9+3/9+・・・+9/9  両辺に9をかけると、   ☆ 9S=1+2+3+…+9  1+2+3+…N=N(N+1)/2(ここがわかりません)  なので、  9S=9(9+1)/2   よって、S=5 ・・・(答 2.つまようじを並べて三角形をつくります。1回目は、3本で1つの三角形をつくります。     画像参照  つまようじが84本になるのは何回目ですか。  答え 3N2-3{1+2+3+・・・+(N-1)}=S  N2-{1+2+3+・・・+(N-1)}=S/3  ☆ N2-(N-1)N/2=S/3 (ここが理解できません) 両辺に6をかけると、  6N2-3N(N-1)=2S  3N2+3N=2S  3N(N+1)=2S

  • 数学の質問です。

    数学の質問です。 平面上にn個の円があり、それらのどの2つも交わり、また、どの3つも一点で交わりません。これらのn個の円が平面をa[n](←下にくっついている小さいn)個の部分に分ける とするとき、a[n]をnの式で表してください。 という問題ですが、友達が以下のような回答を言ってきました 「n=1~4の時の実際のanを図を書いて求め、それから一般式a[n]=n^2-n+2を予想し、帰納法でその式があっているかを証明する。n=1の時は明らか。n=kを仮定してn=k+1でも成り立つことを証明する。 a[k+1]=a[k]+2k=(k^2-k+2)+2k=(k+1)^2-(k+1)+2よってn=k+1の時も成り立つ。よって帰納法よりa[n]=n^2-n+2」 私はこの回答は間違っていると思います。 なぜなら数列のはじめの四項から予測するのは間違いだと思うのです。予測した規則性がこれ以降もその規則性で続く確証はないのですから。 この問題はきちんと円がn個のときとn+1個の時との関係を漸化式で表す必要があると思うのです。 また、友人の予測した一般式の帰納法による証明ですが、そこも間違っていると思います。 kを仮定したあとk+1の場合を示すときに、kがk+1からどんな作用を受けたかを回答するべきなのに、ただの数式いじりに終始していると思います。円と全く関係なく式変形しているので、誤りだと思います。 以上が私の友人の回答に対する反論なのですが、私の反論もどうも感覚的でしっくりきません。 友人の回答に対しての誤りを具体的かつ論理的に指摘していただきたく、今回質問しました。 よろしくお願いします。

  • 数学的帰納法

    すべての自然数nについて、3^(3n)-2^nは25の倍数であることを示せ。 という問題で、 n=1のときを示して、 n=k+1のときに 3^{3(k+1)}-2^(k+1)=27・3^(3k)-2^k・2 までは やったんですがこのあとの変形の仕方がよく分かりませんでした… どなたか教えてください!よろしくお願いします。