自然数を区切った群の何番目(B)
★★☆☆☆☆☆(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(A) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
正の奇数の列を,第 $k$ 群が $k$ 個の数を含むように次のように区切る.
\[ 1\ |\ 3,\ 5\ |\ 7,\ 9,\ 11\ |\ 13,\ 15,\ 17,\ 19\ |\ 21,\ \cdots \]
\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)] $999$ は第何群の何番目の数か.
\end{enumerate}
(1) 第 $n-1$ 群までに $\dfrac{1}{2}(n-1)n$ 個の奇数があるから,第 $n$ 群の最初の数は $\dfrac{1}{2}n(n-1)+1$ 番目の奇数で
\[ 2\left\{\frac{1}{2}n(n-1)+1\right\}-1=n^2-n+1 \]
($n=1$ のときも成り立つ)
(2) 初項 $n^2-n+1$,公差 $2$,項数 $n$ の等差数列の和であるから
\[ \frac{n}{2}\{2(n^2-n+1)+2(n-1)\}=n\cdot n^2=n^3 \]
(下図のように,各段の和が $1,\ 8,\ 27,\ 64,\ \cdots$ となっている.)
(3) $999=2\cdot 500-1$ より,$999$ は 500 番目の奇数.$\dfrac{1}{2}\cdot 31\cdot 32=496$,$\dfrac{1}{2}\cdot 32\cdot 33=528$ であるから,500 番目は第 32 群の $500-496=4$ 番目.
よって第 32 群の 4 番目
⭐ お気に入り 0
ログインするとお気に入り・印刷リスト・PDF出力が使えます