高校数学 公式・解法ノート
必須

(等差)×(等比)の和は S-rS

着眼点\sum k\cdot r^{k-1} の形は、S と rS を1つずらして並べて引く。等比数列の和が現れる。

例題
1
S=\sum_{k=1}^n k\cdot2^{k-1} を求めよ。
解答
S=1+2\cdot2+3\cdot2^2+\cdots+n\cdot2^{n-1}
2S=\quad\ \ 1\cdot2+2\cdot2^2+\cdots+(n-1)2^{n-1}+n\cdot2^n
引くと -S=1+2+2^2+\cdots+2^{n-1}-n\cdot2^n=2^n-1-n\cdot2^n 答 S=(n-1)2^n+1
(検算 n=3:1+4+12=17、2\cdot8+1=17)
注意引き算の最後の項 -n\cdot2^n を落としやすい。ずらして縦にそろえて書く。

「数列」の項目

  1. 等差数列の一般項と和必須
  2. 等比数列の一般項と和必須
  3. 3数が等差・等比になる条件(等差中項・等比中項)差がつく
  4. Σの公式と計算必須
  5. 分数の和は部分分数分解で消える(差の形)必須
  6. (等差)×(等比)の和は S-rS必須
  7. 階差数列・和 Sₙ から一般項必須
  8. aₙ₊₁=paₙ+q(特性方程式)必須
  9. aₙ₊₁=paₙ+(n の式)、aₙ₊₁=paₙ+rⁿ差がつく
  10. 分数型は逆数をとる差がつく
  11. 3項間漸化式 aₙ₊₂=paₙ₊₁+qaₙ必須
  12. Sₙ と aₙ が混ざった漸化式差がつく
  13. 群数列(区切りを入れた数列)差がつく
  14. 数学的帰納法必須
  15. 一般の分数型 aₙ₊₁=(paₙ+q)/(raₙ+s)・連立漸化式不要
  16. Σ k⁴ などの高次の和の公式不要

高校数学ノートの項目一覧 ・ 着眼点まとめ ・ ノート全体を開く(「理解した」のチェックと進み具合はノートに保存されます)