質問<1115>
「「Σ」」
日付 2003/2/14
質問者 熊熊


関数 f(x)={-1/n(n+1)}x~2+{n(n+1)-1/n(n+1)}x+1 について、
 S=f(0)+f(1)+f(2)+f(3)+・・・・+f(n)
をnを用いてあらわせ。
 という簡単なシグマの問題なのですが、何度やっても正式な答えと違う
答えが出ます。途中の計算を詳しく教えてください。お願いします。

ちなみに答えは、1/6(n+2)(3n+1)らしいです。

お返事(武田)
日付 2003/2/17
回答者 武田


\(f(x)=\{ -\frac{1}{n(n+1)}\} x^{2}+\{ \frac{n(n+1)-1}{n(n+1)}\} x+1\) のとき、

\(S=f(0)+\sum _{k=1}^{n}f(k)\)

\(=1+\{ -\frac{1}{n(n+1)}\} \sum _{k=1}^{n}k^{2}+\{ \frac{n^{2}+n-1}{n(n+1)}\} \sum _{k=1}^{n}k+\sum _{k=1}^{n}1\)

\(=1-\frac{1}{n(n+1)}\times \frac{n(n+1)(2n+1)}{6}+\frac{n^{^{2}}+n-1}{n(n+1)}\times \frac{n(n+1)}{2}+n\)

\(=1-\frac{2n+1}{6}+\frac{n^{^{2}}+n-1}{2}+n\)

\(=\frac{1}{6}\{ 6-(2n+1)+3(n^{^{2}}+n-1)+6n\}\)

\(=\frac{1}{6}(6-2n-1+3n^{^{2}}+3n-3+6n)\)

\(=\frac{1}{6}(3n^{^{2}}+7n+2)=\frac{1}{6}(n+2)(3n+1)\)