等差数列とは? 「等差数列とはなにか」ということがきちんと理解できていれば、あとで紹介する公式は自然に導けるので、覚える必要がありません。 反対に、これが理解できていない限り、等差数列をマスターすることは絶対にできません。 数学のどんな単元においても、定義は非常に大事です。 きちんと理解しましょう! 等差数列とは「はじめの数に、一定の数を足し続ける数列」 簡単にいえば、等差数列とは「はじめの数に、一定の数を足し続ける数列」です。 たとえば、 2, 5, 8, 11, 14, 17, 20… この数列は、はじめの数(2)に、一定の数(3)を足し続けていますね。 こういったものが等差数列です。 一定の数を足し続けているわけですから、隣同士の項(2と5、14と17など)はその一定の数(3)だけ開いているわけです。 これが、「等差数列」、つまり「差が等しい数列」と呼ばれる所以です。 等比数列と何がちがう? 等差数列と一緒によく出てくるのが等比数列ですが、等差数列とは何が違うのでしょうか。 等差数列とは「はじめの数に、一定の数を足し続ける数列」、 一方、 等比数列とは「はじめの数に、一定の数をかけ続ける数列」 です。 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128… この数列は、はじめの数(2)に、一定の数(2)をかけ続けていますね。 こういったものが等比数列です。 等差数列と等比数列は見間違えやすいので、常に注意してください。 等差数列の公式の意味を説明! ではいよいよ公式を説明していきます。 とはいえ、先に述べた「等差数列とは、はじめの数に、一定の数を足し続ける数列」ということがわかっていれば大丈夫です。 公式を暗記するのではなく、なぜその公式が導けるのか?というところを理解するようにしましょう。 「初項」「公差」だけを押さえれば等差数列の一般項は求められる 等差数列の問題でよく出てくるのが「一般項」を求める問題です。 一般項とは、「数列の中のn番目の数を求める式」のこと(ただしnは自然数)。 さて、さきほどから何度もくりかえしていますが、等差数列とは、はじめの数に、一定の数を足し続ける数列のこと。 つまり、この「はじめの数」と「一定の数」、また「一定の数を何回足したか」、この3つを求めることができれば、数列の中のn番目の数を求めることができるのです。 そしてそれは、一般項を求められるということでもあります。 ここでの、「はじめの数」のことを「初項」、「一定の数」のことを「公差」と呼びます。 具体例を見てみましょう。 【問題】3, 7, 11, 15, 19, 23,,, 以上の等差数列の一般項求めよ。 この2つは数列を見ればすぐわかりますね。 では、一般項、つまり数列の中のn番目の数に至るまでに、何回4を足す必要があるのでしょうか? 上の図を見てください。 n番目の数を出すには、公差を n-1 回足す必要があります。 間の数は木の数よりも1つ少ないという、植木算と同じですね。 これを一般化してみましょう。 これが、等差数列の一般項を求める公式です。 等差数列のコツ:両脇を足したら真ん中の2倍? もう一つよく出てくるのが、「等差数列における連続する3つの項について、右端の数と左端の数の和は真ん中の数の2倍」ということ。 つまり、等差数列において「... a, b, c,... これは納得しやすいのではないでしょうか。 この法則を使った問題を解いてみましょう。 【問題】等差数列をなす3数があり、その和は15、積は105である。 この3数を求めよ。 【解説】3数をそれぞれa, b, cとおく。 ただし、a<b<cである。 まずは、以下の数列で考えていきましょう。 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17 これは初項1、公差2の等差数列です。 この9つの項の和(今後Sと表します)を求めるには、どうしたらいいのでしょうか? ちなみに1つ1つ地道に足していくのは今回はナシです。 ここで、前後ひっくり返した式を用意してみましょう。 一般化した例で考えてみましょう。 」が入っている時点で数学的に厳密ではありません。 興味のある方は数学的に厳密な証明を考えてみてください。 シグマを使うやり方、項数が偶数である場合と奇数である場合に分けるやり方などがあります。 等差数列の問題を解いてみよう では、等差数列の公式をさらったところで、問題に取り組んでみましょう。
次の等差数列の総和(等差級数 arithmetic series) 一定の法則にしたがって変化する数を一定の順に並べた数列の和の事を「級数」と呼ぶ。 無限に並べた和を「無限級数」と呼ぶ。 「等差数列の総和」は「等差級数」とも呼べる 等差数列の総和をシグマ記号で表すと以下になる。 最右辺は一般化された式(公式)となっている。 英語では「geometric progression」 等比数列の総和は確率や積分、極限の計算等で非常に多く利用される。 古代ギリシャの幾何学の出発点は、おそらくこの幾何数列の研究から端を発していると個人的に感じる。 等比数列の総和をシグマ記号で表すと以下になる。 最右辺は一般化された式となっている。 むしろ等比級数内の等比数列全体に適用される係数だと考えた方が良い。 シグマの中の要素をずらす事で一般式も変化する。 たとえば以下のように等比の要素を一要素、外に出して係数に含め一つずらす等ができる。 8549... 8549... 等比をずらして引き算するとシグマのkが消せる• kを消した数列から、もう一度シグマを組み、それをうまく変形して等比数列の公式の型に誘導し解く• 等比数列公式内の等比rが0以上1以下の時、無限級数の収束。 極限の0収束が使える。 using UnityEngine; using System. 3f; ParticleSystem pe; ParticleSystem. AddComponent ; pe. Particle[nn]; pe. white; point [n]. 7071... 7071...
次の数列がわからないという人にはいくつかパターンがあります。 もちろんややこしい問題も数列の問題には多いですが、基本的な所でいくつか抜け落ちがあるんです。 ちょっと確認して等比数列の説明に入ります。 数列が苦手になる原因を確認 数列が苦手になる原因は、等差数列も同じですが、 規則性を見ようとせず計算で済まそうとする勉強をしていることです。 これはこれで強力な計算力があればできないこともありません。 しかし、等比数列には計算力にプラスするものがあるのです。 等差数列と違って等比数列の和の公式は覚えていなければ使えません。 実際にその場で導くことはできますがそれができれば覚える方がはやいかもしれませんけどね。 笑 等比数列の公式を覚えるのは等差数列と同時期なので使い分けできる前に訳がわからなくなっていることも原因です。 数列でつまづく人はここが第1のポイントになっていますので気をつけておくと良いです。 さらに数列は問題のパターンが多いです。 逆に言えば基本公式とパターンをいくつか覚えてしまえば何とかなるのですが、 そのパターンの多くが 等比数列の基本がもとになっています。 等比数列でつまづいたままなので後々の数列がやりづらい大きな原因になっているのです。 ということで、等比数列はちょっとだけ念入りに基本確認をしておいてください。 等比数列の一般項と例題 例題で等比数列の一般項を説明しておきます。 和を求めますが公式は使いません。 第3項が12,第4項が-24である等比数列の第5項から第9項までの和を求めよ。 等差数列では「初項」と「公差」を先ず求めておくというのが問題に関係なくやっておきたい手順でしたが、 等比数列では「 初項」と「 公比」です。 問題に「等比数列」とありますので等差数列同様、初項、公比は、 問題に聞かれなくても求めておきましょう。 問題を解く前に、初項,公比を出しておきましょう。 しかし、出てくる結果としての公式より、 求め方を覚えておくと等比数列では無い場合でも使えるので、 数列でちょっと難易度が上がる問題でも対応できるようになれます。 このとき下のように項を1つずらせて書くのがコツで、 これが後々使える「技法」となります。 ) この場合分けがあるから等比数列の和をややこしくしています。 たしかに大切なことなのですがこれで数列を捨てたくはないので、 公比が1でなければ通用するので下の公式を覚えておく、からで良いですよ。 しかし、導き方、および初項からではない和、を求めるときにも使えるように十分な基礎練習をしっかりしておくと良いですね。 数列は規則性のある数を扱う最も数学的な要素が大きい単元ですので、 公式に頼るのではなく、 規則性を見抜き公式を利用する というのを練習しておけば他の単元でもやるべきことが見えてくると思います。 試す、 具体的に書き出す、それを基本にして下さい。 規則性と等比数列の例題 ここまで来れば、少しは数列の基本は見えてきたと思います。 「規則性を見る」、ですよね。 1つ例題で見てみましょう。 数列2,22,222,・・・ がある。 数列2,22,222,・・・ はどんな規則性を見るわけですが、いろいろな見方ができます。 初項 2 第2項 2+20 第3項 2+20+200 第4項 2+20+200+2000 ・・・ となっています。 馬鹿にしているのではありません。 ここまでがたいへんなのです。 書き出すか、書き出さないか、の大きな違いによって苦手にさせられてきたのですからね。 後はちょっとした計算力をつければ解決します。 和が一般項になっているのでややこしく感じますね。 ではこの和を等比数列の和の公式で計算してみましょう。 一気に答えにはたどり着くことはできません。 1つひとつ、時間はかかりますが処理してください。 等差数列、等比数列の基本はできた。 基本ではありますが良くでます。 確率の問題でよく見る玉を同時に取り出す問題の説明をします。 ここで注意するのは同じ色の玉がある場合ですが、あつかいかたを間違えなければそれほど多くの考え方を必... 対数の計算公式を一覧にしておきます。 底の変換と真数の掛け算割り算を変形できれば計算問題は解けますので、方針さえ固定してしまえばそれほど難しいところではありま... 極大値や極小値などの極値は関数によっては必ず存在するわけではありません。 極値を持つ条件と極値を持たない条件が良く聞かれるので説明しておきます。 極値とはど... ベクトルの大きさを求めることと、線分の長さを求めることは同じことといっても良いですが、 ベクトルの内積を利用する際の求め方でやってはいけない注意点とともに基本...
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