【質問】数学(数列):群数列について

〔質問〕
一般項が ak=2k-1 である数列を、次のような群に分ける。ただし、第n群が含む項の個数は(2n-1)個である。
1|3,5,7|9,11,13,15,17|19,21,23,25,27,29,31|33,35,37,…
 
この問題の第n群の初項はどうやったらでますか?
〔回答〕
群数列の問題は、基本、「各群の末項が、全体でいうと何番目か」ということをまず計算してください。
この順番については、「『各群の項数』の和」になっています。例えば、第3群の末項である「17」は初項の1から数えて9番目ですが、この9というのは、第1群の項数「1」と、第2群の項数「3」と、第3群の項数「5」の合計になっています。
 
このことを利用すれば、第n群の末項は、全体でいうと Σ(2m-1)(mは1~n)で計算され(=項数の累計値)、n2番目ということになります。
 
今回の問題については、「第n群の初項」の初項ということですので、「『第n-1群の末項』の次」と捉えると、全体の (n-1)2+1番目となります。
 
そして、ここまで来れば群数列のことは忘れて、数列全体の一般項(ak=2k-1)に
「(n-1)2+1番目」ということを当てはまれば、答えが求まります。
 
※ なお、求まった答えは全ての群で一般的に言えることですので、必ず第1群(n=1)や第2群(n=2)などで本当にうまくいっているか(順に「1」,「3」になっていればいい)具体的に確かめてみてください。

 

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