奇数番目と偶数番目に分けて求める和(A)
★★★☆☆☆☆(共通テスト) / 作成者: shonan / 2026/10/24
🔁 類題: 奇数番目と偶数番目に分けて求める和(B) (★★★☆☆☆☆(共通テスト))
問題
一般項が $a_n=(-1)^{n+1}n^2$ である数列
\[ 1^2,\ -2^2,\ 3^2,\ -4^2,\ \cdots \]
の初項から第 $n$ 項までの和 $S_n$ を求めよ.
2 項ずつ組にして考える.$m$ を自然数とする.
(i) $n=2m$ のとき
\[ S_{2m}=\sum_{k=1}^{m}\{(2k-1)^2-(2k)^2\}=\sum_{k=1}^{m}(-4k+1)=-2m(m+1)+m=-m(2m+1) \]
$m=\dfrac{n}{2}$ を代入して $S_n=-\dfrac{n}{2}(n+1)=-\dfrac{1}{2}n(n+1)$
(ii) $n=2m-1$ のとき
\[ S_{2m-1}=S_{2m}-a_{2m}=-m(2m+1)+4m^2=m(2m-1) \]
$m=\dfrac{n+1}{2}$ を代入して $S_n=\dfrac{n+1}{2}\cdot n=\dfrac{1}{2}n(n+1)$
(i),(ii) をまとめると $S_n=(-1)^{n+1}\cdot\dfrac{1}{2}n(n+1)$
(確認:$S_1=1$,$S_2=-3$,$S_3=6$,$S_4=-10$)
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