A 回答 (3件)
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No.2
- 回答日時:
部分和分法ですると、公式 ⊿a^x=(aー1)a^x だから ∫ a^x ⊿x=a^x/(aー1) +C 及び
∫ (f(x)・⊿g(x))⊿x=f(x)g(x)ー∫ (⊿f(x)・g(x+1))⊿x …(1)より
f(k)=k ∴ ⊿f(k)=1
⊿g(k)=(ーx)^k-1 ∴ g(k)=∫ (ーx)^k-1 ⊿k=(ーx)^k-1 /(ーxー1) +C
∴ g(x+1)=(ーx)^k /(ーxー1)
(1)の定和分より
[ k・(ーx)^k-1 /(ーxー1)]【k; n+1→1】ー∫ 【1…n】(ーx)^k /(ーxー1) ⊿k
={ (n+1)(ーx)^n /(ーxー1) ー1/(ーxー1) }ー[(ーx)^k /(ーxー1)^2 ]【k;n+1→1】
={ (n+1)(ーx)^n ー1 }/(x+1) ー {(ーx)^n+1 ー(ーx)}/(ーxー1)^2
={1ー(n+1)(ーx)^n }/(x+1) }ー{(ーx)^n+1 ー(ーx)}/(x+1)^2
=(1/(x+1)^2)・{1ー(n+1)(ーx)^n}(x+1)ー(ーx)^n+1 ーx}
={1ー(ーx)^n ・(1+n+nx) }/(x+1)^2
と No1と同じ答えになります!!!
No.1
- 回答日時:
求める和をS(x)とおくと、
S(x) = 1 - 2x + 3x^2 - 4x^3 + … + (-1)^(n-1) n x^(n-1)
この両辺に-xを掛けて、
-xS(x) = -x + 2x^2 - 3x^3 + 4x^4 + … + (-1)^(n-1) (n-1) x^(n-1) + (-1)^n n x^n
となり、この2つを辺々引いて、S(x) - {-xS(x)}を求めると、
S(x) - {-xS(x)} = 1 - x + x^2 - x^3 + x^4 + … +(-1)^(n-1) x^(n-1) - (-1)^n n x^n
となるが、右辺の『1 - x + x^2 - x^3 + x^4 + … +(-1)^(n-1) x^(n-1)』の部分は、初項1、公比-x、項数nの等比数列の和だから、
1・{1-(-x)^n} / {1-(-x)} = {1 - (-1)^n x^n} / (1+x)
である。つまり、右辺は、
{1 - (-1)^n x^n} / (1+x) - (-1)^n n x^n
となる。
一方、左辺は、 (1+x)S(x)だから、
(1+x)S(x) = {1 - (-1)^n x^n} / (1+x) - (-1)^n n x^n
よって、
S(x) = {1 - (-1)^n x^n} / (1+x)^2 - (-1)^n n x^n / (1+x)
である。
なお、右辺を通分して計算すれば、
{1 - (-1)^n (n+1) x^n - (-1)^n n x^(n+1) } / (1+x)^2
となる。
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