自然数を区切った群の何番目(A)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/24
🔁 類題: 自然数を区切った群の何番目(B) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
自然数の列を,第 $k$ 群が $k$ 個の数を含むように次のように区切る.
\[ 1\ |\ 2,\ 3\ |\ 4,\ 5,\ 6\ |\ 7,\ 8,\ 9,\ 10\ |\ 11,\ \cdots \]
\begin{enumerate}
\item[(1)] 第 $n$ 群の最初の数を求めよ.
\item[(2)] 第 $n$ 群に含まれる数の和を求めよ.
\item[(3)] $100$ は第何群の何番目の数か.
\end{enumerate}
(1) 第 $1$ 群から第 $n-1$ 群までに含まれる数の個数は $1+2+\cdots+(n-1)=\dfrac{1}{2}(n-1)n$ 個である(下図).
よって第 $n$ 群の最初の数は $\dfrac{1}{2}n(n-1)+1$($n=1$ のときも成り立つ)
(2) 第 $n$ 群は,初項 $\dfrac{1}{2}n(n-1)+1$,公差 $1$,項数 $n$ の等差数列であるから,和は
\[ \frac{n}{2}\left\{2\left(\frac{1}{2}n(n-1)+1\right)+(n-1)\right\}=\frac{n}{2}(n^2+1)=\frac{1}{2}n(n^2+1) \]
(3) 第 $n$ 群の最後の数は $\dfrac{1}{2}n(n+1)$.$n=13$ のとき $91$,$n=14$ のとき $105$ であるから,$100$ は第 14 群に含まれる.第 14 群の最初の数は $92$ なので,$100$ は $100-91=9$ 番目.
よって第 14 群の 9 番目
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