数学
高校生

どなたかこの問題を解いてくださいませんか?
大問が二問あります

回答

12

  S = 1*1 + 3*3 + 5*3² + … + (2n-1)*3ⁿ⁻¹    ①
 3*S =    1*3 + 3*3² + 5*3³ + … + (2n-1)*3ⁿ  ②

 ①ー② より
 -2S = 1*1 + 2*3 + 2*3² + … + 2*3ⁿ⁻¹ - (2n-1)*3ⁿ
   = 1 + 2(3 + 3² + … + 3ⁿ⁻¹) - (2n-1)*3ⁿ

 3 + 3² + … + 3ⁿ⁻¹ = 3*(1 - 3ⁿ⁻¹)/(1 - 3) = -(3 - 3ⁿ)/2
  ※ 初項3,公比3,項数(n-1) の等比数列の和

 -2S = 1 + 2*(3ⁿ - 3)/2 - (2n-1)*3ⁿ
   = -2 - (2n-2)*3ⁿ

 S = 1 + (n - 1)*3ⁿ

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