ベストアンサー 自然数の4乗の和 2002/02/26 22:39 自然数の4乗の和(Σk^4)の公式を自分で出してみようと思ったのですが、因数分解したら無理数が出てきました。これは僕の計算間違いなのですか?それとも出せないんですか?また5乗以上は出せるのですか? みんなの回答 (2) 専門家の回答 質問者が選んだベストアンサー ベストアンサー siegmund ベストアンサー率64% (701/1090) 2002/02/27 01:47 回答No.1 Σ{k=1~n} k^4 ということですか? S(α,n) = Σ{k=1~n} k^4 と書くことにして (1) S(1,n) = (1/2)n(n+1) (2) S(2,n) = (1/6)n(n+1)(2n+1) (3) S(3,n) = (1/4)n^2 (n+1)^2 (4) S(4,n) = (1/30)n(n+1)(2n+1)(3n^2+3n-1) (5) S(5,n) = (1/12)n^2 (n+1)^2 (2n^2+2n-1) ..... です. (4)を1次式まで因数分解すると無理数が出てきちゃいますね. 質問者 お礼 2002/02/27 08:47 ありがとうございました。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 その他の回答 (1) guiter ベストアンサー率51% (86/168) 2002/02/27 01:56 回答No.2 Σ(k^4) = (1/30)n(n+1)(2n+1)(3n^2+3n-1) となりましたが、 因数分解して無理数が出たというのは 1次式まで分解したという事でしょうか? 質問者 お礼 2002/02/27 08:47 はいそうです。やっぱり2次式までしか分解できないんですね。ありがとうございました。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育数学・算数 関連するQ&A 数列の自然数の2乗和 数学Bの数列の範囲で 自然数の2乗の和は1/6n(n+1)(2n+1)で求められるとなっていて それの証明が 恒等式k^3-(k-1)^3=3k^2-3k+1でkに1からnまでを順々に代入して求めたn個の等式の両辺を加えるというものでした たしかにこれで1/6n(n+1)(2n+1)は求められたのですが なぜいきなり恒等式k^3-(k-1)^3=3k^2-3k+1が出てきたのか分かりません なにか他に違う求め方とかあるのでしょうか? 自然数の累乗の和の公式(Σ) こんばんは。高校数2 自然数の累乗の和の公式 (Σ)について質問します。 n (1)3+3+3+・・・+3=Σ3=3n (↑3がn個) k=1 とのことですが、証明(説明)することはできるのでしょうか? (2) n n (Σk)の2乗と,Σk^3の結果は同じですが、これは説明できますか? k=1 k=1 初歩的な質問かもしれません。 参考書を読みましたが、(1)については説明がなく、また、(2)についてはΣk^2やΣk^3の証明が複雑そうなので、公式として結果だけを暗記すればよいのか、他にもう少し分かりやすい考え方がないかどうかを知りたいので質問します。 よろしくお願いします。 自然数の和の求め方 4から18までの自然数の和を求めなさい。 答えは165です。 何か公式などの、答えを簡単に求める方法があるのでしょうか?方法を教えてください。 よろしくお願いします。 天文学のお話。日本ではどのように考えられていた? OKWAVE コラム 数列Σ自然数の累乗の和の公式について 自然数の累乗の和の公式に k=1~n のとき Σk={n(n+1)}/2 Σk^2={n(n+1)(2n+1)}/6 がありますが k=3~n など1から始まらないときは、この公式は形を変えて使えるのでしょうか? 自然数の2乗の求め方を知りたい こんにちは。 数字がある数の2乗になっている時、それが何の2乗なのかを求める方法はあるでしょうか? 例えば25は5の2乗だというのはすぐに分かりますが、361は何の2乗か?と聞かれたら分からないと答えられません。 素因数分解という方法もありますが、361の場合は19の2乗なのでそれ自体が既に素数です。 何かいい方法はないでしょうか?それとも丸暗記するしかないでしょうか? よろしくお願いします。 因数分解についてわかわない問題があります。 観覧ありがとうございます。 さっそくですが 和の平方、差の平方の公式を使う因数分解の問題で xの二乗+4x+4 が(x+2)の二乗 というふうに先頭数の数が1のときは計算できるのですが 4xの二乗-4x+1 のようにせんとうの数が2以上のときのとき方がわかりません。 回答お願いします 自然数 4のk-1乗+4のk-2乗+・・・・・+4+1 (kは全ての自然数) 上の式がなぜ自然数になるのか教えてください。 お願いします。 24にできるだけ小さい自然数をかけて2乗の数にした 24にできるだけ小さい自然数をかけて2乗の数にしたい。その自然数を求めなさい。 ↑これの解説を教えてください。ちなみに答えは6です。 自然数の和がマイナス12分の1になるのは適正? 自然数の和をマイナス12分の1にする計算方法には疑念を感じていませんが、ミクロな自然現象の中の何かにその値は当て嵌まっているのでしょうか。 未熟者の質問ですから、教えて下さい。 4乗の和 2乗の和は Σ[k=1~n]k(k+1)=1/3n(n+1)(n+2) Σ[k=1~n]k(k+1)-Σ[k=1~n]k=Σ[k=1~n]k^2 で求めたり 3乗の和は Σ[k=1~n]k(k+1)(k+2)=1/4n(n+1)(n+2)(n+3) Σ[k=1~n]k(k+1)(k+2)-3Σ[k=1~n]k^2-2Σ[k=1~n]k=Σ[k=1~n]k^3 から求められたので4乗も同じ要領で Σ[k=1~n]k(k+1)(k+2)(k+3)=1/5n(n+1)(n+2)(n+3)(n+4) Σ[k=1~n]k(k+1)(k+2)(k+3)-6Σ[k=1~n]k^3-11[k=1~n]k^2-6[k=1~n]k=k^4 から求めようと思って計算してみたのですが 私にとっては複雑になりすぎてぐちゃぐちゃで変な式になってしまいます・・・。 このΣ[k=1~n]k(k+1)(k+2)(k+3)-6Σ[k=1~n]k^3-11[k=1~n]k^2-6[k=1~n]kからk^4の和を求めることってできますか? ある自然数係数の方程式の自然数解についてです。 a と b とを自然数とするときに、 xy - ab =0 を、 x と y とについて、自然数の範囲で解く方法をお教え下さい。 また、その方程式そのものは因数分解できないのに、なぜ、 x=a と y=b とが自然数解になり得てしまうのでしょうか。 2桁の自然数のうち各位の数字の和が奇数になる自然数 問ー 2桁の自然数のうち各位の数字の和が奇数になる自然数は何個? 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(最初の一桁をのぞいて) 自然数の加数分解の最大積 自然数を加数分解する。 例えば、5=1+2+2、5=2+3というように。 自然数を加数分解したとき、その因数どうしの積が最大になるのはどのように加数分解した時か。 高校数学I「2次方程式」 通信制高校生です。よろしくお願いします。 問題 12を2つの数に分けて、それらの数の積が24になるようにするには、いくつといくつにすればよいですか。 解答 小さい方の数をxとすると x(12-x)=24 12x-xの2乗=24 移行して整理すると xの2乗-12x+24=0 因数分解を検討すると、12未満の自然数で積が24になる組み合わせは、3と8、4と6の組み合わせのみで、因数分解不可。 解の公式に代入して計算したところ x=6+2√3、6-2√3 となりました。 これで、正解でしょうか? 自然数の5乗の値について 自然数を5乗した数の1の桁は元の数の1の桁と一致するのはなぜですか?? 数式的な証明をお願いします。 素数の逆数和についの証明 素数の逆数和が無限大に発散することを、自然数の逆数和が無限に発散することの考えを用いて示したいです。 以下の証明で2点ほど分からない部分があります。^は乗数の意味です。 文中の(1)右辺を展開すると自然数の逆数和になるというのがどこから判断できるのかという点と、(2)オイラーが使用した公式は 0 < x ≦ 1/2 のとき 1/( 1 - x ) ≦ 10^x はどのような公式なのか。がよく分かりません。 証明は下記になります。 無限等比級数の公式より、 -1<x<1のとき初項1、項比 x の無限等比級数は Σ x^n = 1/(1 - x) となりました。 ここで x に素数の逆数を入れていくと 1/(1-1/2) = 1/2^0 + 1/2^1 + 1/2^2 + 1/2^3 + 1/2^4 + … 1/(1-1/3) = 1/3^0 + 1/3^1 + 1/3^2 + 1/3^3 + 1/3^4 + … 1/(1-1/5) = 1/5^0 + 1/5^1 + 1/5^2 + 1/5^3 + 1/5^4 + … 1/(1-1/7) = 1/7^0 + 1/7^1 + 1/7^2 + 1/7^3 + 1/7^4 + … のようになります。これらを辺々かけあわせると、 1/(1-1/2) × 1/(1-1/3) × 1/(1-1/5) × 1/(1-1/7) × … = (1/2^0 + 1/2^1 + 1/2^2 + 1/2^3 + 1/2^4 + …) × (1/3^0 + 1/3^1 + 1/3^2 + 1/3^3 + 1/3^4 + …) × (1/5^0 + 1/5^1 + 1/5^2 + 1/5^3 + 1/5^4 + …) × (1/7^0 + 1/7^1 + 1/7^2 + 1/7^3 + 1/7^4 + …) × … となります。ここで右辺を展開すると、 1 + 1/2 + 1/3 + 1/4 + 1/5 + 1/6 + 1/7 + 1/8 + 1/9 + … となり、これは自然数の逆数の和です。 これは無限大になりましたね。つまり U = 1/(1-1/2) × 1/(1-1/3) × 1/(1-1/5) × 1/(1-1/7) × … = ∞ なんですね。ここでオイラーが使用した公式は 0 < x ≦ 1/2 のとき 1/( 1 - x ) ≦ 10^x です。これを利用すると、 U = 1/(1-1/2) × 1/(1-1/3) × 1/(1-1/5) × 1/(1-1/7) × … ≦ 101/2+1/3+1/5+1/7+… Uは無限大なのでそれより大きい 101/2+1/3+1/5+1/7+… も無限大となり、 1/2 + 1/3 + 1/5 + 1/7 + … つまり素数の逆数の和も無限大になるわけです。 以上が素数の逆数和が無限に発散することの証明です。 もしよろしければ、よろしくお願いします。 数の各桁の平方和をとり続けると1か37が出てくることの証明 百科事典を読んでいたら次のような記事が載っていました(要約)。 自然数(10進数)の各桁の数字の2乗の和を作る。 この結果についてまた同様に各桁の2乗の和を作る。 この操作を繰り返すと (1) 37→58→89→145→42→20→4→16→37→… で循環 (2) 1→1→… で循環 のどちらかになる。 自然数の各桁の平方和をとり続けると必ず1か37が出てくるというわけですが、この証明を知りたいです。 証明の載っているHP・書籍等ご存知でしたら教えてください。 4で割ると1余り、5で割ると2余る3桁の自然数の和はいくつか? 4で割ると1余り、5で割ると2余る3桁の自然数の和はいくつか? という問題があります。 全く解りません、解りやすく説明して頂ける方いないでしょうか? 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば? 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