数学のブログ

“離散的”な世界 数列とその和 平方の和、立方の和

新装版 数学読本3 (松坂 和夫(著)、岩波書店)の第13章(“離散的”な世界 - 数列)、13.1(数列とその和)、平方の和、立方の和の問19の解答を求めてみる。

1

k = 1 10 k 2 = 1 6 · 10 ( 10 + 1 ) ( 2 · 10 + 1 )
= 5 3 · 11 · 21
= 385

2

k = 11 20 k 2
= k = 1 20 k 2 - k = 1 10 k 2
= 1 6 · 20 ( 20 + 1 ) ( 2 · 20 + 1 ) - 1 6 · 10 ( 10 + 1 ) ( 2 · 10 + 1 )
= 5 3 ( 2 · 21 · 41 - 11 · 21 )
= 5 · 7 ( 2 · 41 - 11 )
= 35 · 71
= 2485

3

k = 1 10 k 3 = ( 1 2 · 10 ( 10 + 1 ) ) 2 = 3025

4

k = 11 20 k 3 = k = 1 20 k 3 - k = 1 20 k 3
= ( 1 2 · 20 · 21 ) 2 - 3025
= 44100 - 3025
= 41075

コード(Wolfram Language, Jupyter)

Sum[k^2, {k, 1, 10}]
385
Sum[k^2, {k, 11, 20}]
2485
Sum[k^3, {k, 1, 10}]
3025
Sum[k^3, {k, 11, 20}]
41075