数強塾MATH ATLAS

数学B / 数列 / Σ公式

まず、この問題から。問題文初項5、公差3の等差数列について、第20項と初項から第20項までの和を求めなさい。

Σ公式

数列で「Σ公式」が問われ、式の構造を見抜き、公式や置換で標準形へ直す型。 最初の一手は「初項から数項を書き、差・比・前項との関係を調べる」。答えを出したら、「添字の開始位置と初項のずれ」という間違いがないかを確認します。

見抜き方
数列で「Σ公式」が問われ、式の構造を見抜き、公式や置換で標準形へ直す型。
最初の一手
初項から数項を書き、差・比・前項との関係を調べる
求めるもの
条件を保った標準形・簡約形
典型的な罠
添字の開始位置と初項のずれ
到達レベル
基礎〜教科書標準
記事状態
要点・例題・演習 公開済み
01 / QUICK ANSWER

30秒でわかる答え

初項から数項を書き、差・比・前項との関係を調べる

数列で「Σ公式」が問われ、式の構造を見抜き、公式や置換で標準形へ直す型。 最初の一手は「初項から数項を書き、差・比・前項との関係を調べる」。答えを出したら、「添字の開始位置と初項のずれ」という間違いがないかを確認します。

「Σ公式」または同じ条件が現れる式を簡単にする展開・因数分解・整理をする
02 / WHY?

なぜそうなる?

WHY

Σ公式では、なぜこの手順から始めるの?

計算の手順には、式が表す値を変えずに見やすい形へ直す役割があります。形を先に見抜くと、符号やかっこのミスを減らし、逆算でも確かめられます。

03 / CORE POINTS

ここだけは押さえる4点

  1. 01

    数列で「Σ公式」が問われ、式の構造を見抜き、公式や置換で標準形へ直す型。

  2. 02

    最初にすること:初項から数項を書き、差・比・前項との関係を調べる。

  3. 03

    目標:条件を保った標準形・簡約形まで、根拠をつないで示す。

  4. 04

    見直し:「添字の開始位置と初項のずれ」という間違いがないか、元の条件へ戻って確かめる。

04 / WORKED EXAMPLES

考え方がつながる例題3

例題 1 / まず解く

数列の入口問題

初項5、公差3の等差数列について、第20項と初項から第20項までの和を求めなさい。

ヒント・解説を見る

ヒントa₂₀=5+19×3です。

  1. a₂₀=5+(20−1)×3=62。
  2. S₂₀=20(5+62)/2。
  3. S₂₀=10×67=670。

答え第20項62、和670

確かめ和を20/2×(初項+末項)=10×67と計算しても670です。

例題 2 / 定義へ戻る

同じ問題を、定義から考える

【問題文をもう一度】初項5、公差3の等差数列について、第20項と初項から第20項までの和を求めなさい。 この問題で使った「Σ公式」の定義・性質を説明しなさい。

ヒント・解説を見る

ヒント答えの計算ではなく、なぜその手順を使えるかを言葉にします。

  1. 一般項aₙ=a₁+(n−1)dを使う。
  2. 第20項を求める。
  3. 等差数列の和を初項と末項から計算する。

答え等差数列の和はSₙ=n(a₁+aₙ)/2です。

確かめ定義と最初の一手「初項から数項を書き、差・比・前項との関係を調べる」がつながっているか確認します。

例題 3 / 検算する

問題文の条件へ答えを戻す

【問題文をもう一度】初項5、公差3の等差数列について、第20項と初項から第20項までの和を求めなさい。 得た答えが、問題文のすべての条件を満たすことを確かめなさい。

ヒント・解説を見る

ヒント「添字の開始位置と初項のずれ」が起きていないか、元の数・式・図へ戻します。

  1. 初項から数項を書き、差・比・前項との関係を調べる
  2. S₂₀=20(5+62)/2。
  3. S₂₀=10×67=670。
  4. 答えを問題文の条件へ戻す

答え第20項62、和670

確かめ和を20/2×(初項+末項)=10×67と計算しても670です。

05 / PRACTICE

基礎→標準→発展の3段階演習

Q1基礎

【問題文】初項5、公差3の等差数列について、第20項と初項から第20項までの和を求めなさい。

答えと解説
第20項62、和670

a₂₀=5+19×3です。 和を20/2×(初項+末項)=10×67と計算しても670です。

Q2標準

【同じ問題を説明する】初項5、公差3の等差数列について、第20項と初項から第20項までの和を求めなさい。 計算前の判断を三つ、順番に書きなさい。

答えと解説
一般項aₙ=a₁+(n−1)dを使う。 → 第20項を求める。 → 等差数列の和を初項と末項から計算する。

等差数列の和はSₙ=n(a₁+aₙ)/2です。

Q3発展

【同じ問題を検算する】初項5、公差3の等差数列について、第20項と初項から第20項までの和を求めなさい。 「Σ公式」の定義と問題文の条件を使って、答えが正しい理由を説明しなさい。

答えと解説
第20項62、和670。和を20/2×(初項+末項)=10×67と計算しても670です。

「添字の開始位置と初項のずれ」を避け、答えを元の条件へ戻すところまでが解答です。

06 / ERROR CLINIC

間違いを、理由から直す

添字の開始位置と初項のずれ

答えだけを消してやり直すのではなく、最初の一手「初項から数項を書き、差・比・前項との関係を調べる」へ戻ります。条件を図・表・式へ書き直し、どの行で条件が失われたかを特定してください。

見直しの合言葉

入力の条件、途中の根拠、出力「条件を保った標準形・簡約形」の三つがつながっているかを確認します。

07 / QUESTIONS

よくある「なぜ?」

Σ公式は何を覚えればよい?

答えの形だけでなく、「初項から数項を書き、差・比・前項との関係を調べる」という最初の判断と、その理由をセットで覚えます。

途中で分からなくなったら、どこへ戻る?

問題文の条件と、求めるものを分けて書きます。その後「「Σ公式」または同じ条件が現れる」があるかを確認してください。

できたかどうかは、どう判断する?

初見の類題で初手を自分で選び、「添字の開始位置と初項のずれ」を避けて理由まで説明できれば合格です。