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連続で投稿してしまうことをお許しください
2の倍数でも3の倍数でもない自然数全体を小さい順に並べてできる数列を
a_1,a_2,a_3,・・・・・,a_n,・・・とする
(1)a_100をもとめる
(2)1003は数列{a_n}の第何項か?
(3)mを自然数とするとき数列{a_n}の初項から第2m項までの和を求めよ。
(1)a_100=300かしら?適当にやったらうまくいった?
(2)1003-500-334-167=169 169項?(n(2)=500,n(3)=334,n(6)=167)
(3)1から2mまでの和から2の倍数の和を引いて、3の倍数の和を引いて6の倍数の和を足す。
2の倍数や3の倍数、6の倍数のシグマの計算式が立てられない。
mが3kのとき、3k+1のとき、3k+2のときで場合分け?
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
まず、2の倍数ではない事から、奇数の数列である事がわかりますよね?
で次に3の倍数でもない。これを次のような群数列で考えて見ます。
{a_n}:1|5,7|11,13|17,19|23,25|…
そうすると、群の数の初めの項は
b_n=3n-1(nが偶数の時)
群の数の2番目の項は
c_n=3n-2(nが奇数の時)
である事が分かります。(群の数と、群の数の初めの項に注目すれば求まります。)
(1)
a_100=b_100=3×100-1=299
(2)
b_n=3n-1=1003
から計算するとnが整数でなくなってしまう。
c_n=3n-2=1003を用いると、
n=335
と求まる。
(3)
まず、m番目までにb_nとc_nが半分ずつある事は分かりますよね?(b_nは偶数番目でc_n奇数番目だから交互にくる)
となると、2m番目までにはb_nとc_nがそれぞれm個存在する。
従って、
Σa_k(k=1~2m)=Σb_k+Σc_k(k=1~m)
という計算をすれば求まります。
No.6
- 回答日時:
「2の倍数でも3の倍数でもない」ことから最小公倍数の「6」に注目して自然数を6つずつ並べると楽です。
1 7 13 19 ・・・ 奇数番目の項 6n-5
2 8 14 20 ・・・ (2の倍数)
3 9 15 21 ・・・ (3の倍数)
4 10 16 22 ・・・ (2の倍数)
5 11 17 23 ・・・ 偶数番目の項 6n-1
6 12 18 24 ・・・(両方の倍数)
縦1列6ごとに2つずつの項があることに注目すると、
(1) a_100 は 50列目で
6*50 = 300 だから a_100 = 299
(2) 1003 = 6* 167 +1 だから 168 列目の数。
167*2+1 = 335 (項)
(3) 奇数番目、偶数番目 それぞれ第m項までの和を更に加える(みなさんと同じ)。
No.5
- 回答日時:
No.2のarukamunです。
(3)の式の途中計算をミスってしまいました。
((1+6m-5)*m/2)+((5+6m-1)*m/2)
=((6m-4)*m/2)+((6m+4)*m/2)
=((6m^2-4m)+(6m^2+4m))/2
=12m^2/2
=6m^2
検算します。
m=1の時、6*1^2=6
a_1+a_2=1+5=6
m=2の時、6*2^2=24
a_1+a_2+a_3+a_4=1+5+7+11=24
m=3の時、6*3^2=54
a_1+a_2+a_3+a_4+a_5+a_6=1+5+7+11+13+17=54
No.3
- 回答日時:
おはようございます。
いろんな解き方がありますが、特に(3)の設問からみて
「2の倍数でも3の倍数でもない」⇔
「6で割った余りが1or5」⇔
「6k-5 or 6k-1(kは自然数)と表せる」
と考えていくのが自然かと思います。
群数列を用いて表現すれば
1,5|7,11|,,,,|6k-5,6k-1|
(第k群がちょうど6k-5,6k-1となる)
以上をふまえれば、
(1)第100項目は第50群の末項だから
k=50における6k-1を求めればよく、299となる
(2)1003は6で割ると167余り1だから
第168群の1項目とわかる
従って167×2+1=335 、第335項目となる
(3)2m項までとはすなわち第m群までの和を求めればよいから
(k=1~m)Σ{(6k-5)+(6k-1)}
=(k=1~m)Σ(12k-6)
=12×m(m+1)/2-6m
=12m^2+6m
となります
注:ONEONEさんの方針
「1から2mまでの和から2の倍数の和を引いて、
3の倍数の和を引いて6の倍数の和を足す。」
は「1から2mまでの和」ではなく
「1から第2m項=第m群2項目=6m-1までの和」
としなければいけません。
以下同様に
1から6m-1までに含まれる2,3,6の倍数の和を求め、
それらを用いて計算すれば正解が得られますね。
No.2
- 回答日時:
こんばんは
a_1=1
a_2=5
a_3=7
a_4=11
a_5=13
a_6=17
a_7=19
a_8=23
a_9=25
a_10=29
a_11=31
...
nが奇数の時はa_n=3n-2
nが偶数の時はa_n=3n-1
といった一般項が求まりますね。
(1) a_100=299
(2) 1003=(1003+2)/3=335 a_335=1003
(3) 奇数と偶数で場合分けすれば良いですね。
初項1公差6のm項までの和と初項5公差6のm項までの和の和ですね。
((1+6m-5)*m/2)+((5+6m-1)*m/2)
=((6m-4)*m/2)+((6m-4)*m/2)
=(6m-4)*m
=2m(3m-2)
お礼が大変遅れてしまってごめんさい
a_9=25 を抜かしてしまっていました。
途中から「素数なのか」と思い込みそんで規則性がわからなくなってしまっていたのです。
ありがとうございました。
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