自然数の列 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,・・・・・ を
(1) 第n群が3^(n-1)個の要素が含まれる様に分ける。
1|2,3,4|5,6,7,8,9,10,11,12,13|14,15,16,・・・,38,39,40|・・・・・
このとき、第n群に含まれる総和S1は?
(2) 第n群がn個の要素が含まれる様に分ける。
1|2,3|4,5,6|7,8,9,10|11,12,13,14,15|16,・・・・・,21|22,・・・・・
このとき、第1、3、5、7、・・・、(2k-1)群が含んでいる要素の総和S2は?
(解)(1) 第n群に含まれる項数は、3n-1個なので、
第n群の初項は、 (3n-1+1)/2 で、末項は、(3n−1)/2 なので、
S1=3n-1((3n-1+1)/2+(3n−1)/2)/2=32n-2
(2) 第n群に含まれる項数は、n個なので、
第n群の初項は、 (n2−n+2)/2 で、末項は、(n2+n)/2 なので、
第n群に含まれる総和は、an=n((n2−n+2)/2+(n2+n)/2)/2=(n3+n)/2
bn=a2n-1=4n3−6n2+4n−1 より、
S2=b1+b2+・・・+bk=k4
(コメント) k=3のとき、第1群+第3群+第5群は、1+4+5+6+11+12+13+14+15=81 で、
確かに、34 となっている。
(1)(2)のグループ分けの共通点は何かと思案すると、両者とも、総和=(項数)2 になっ
ている点かな?
以下、工事中!