수학의 정석

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[차현우] 실력편 미적분 (2018) - 수열의 극한
필수예제 1-2

(2)번 방법 2가지 알려주쎴는데 2번째방법이 왜나온건가요? 1번째 방법은 미지수가 2개인데 시그마 공식으로 할수 있는 건가요?

두번째 방법은 (n+1)² + (n+2)² + ... + (2n)² = {1² + 2² + ... + (2n)²} - (1² + 2² + ... + n²) = (k = 1 ~2n)∑k² - (k=1 ~ n)∑k² 이라고 할 수 있고, k = 1 일 때 부터 계산하는 것에 대한 공식이 있기 때문에 이러한 방식으로 생각한 것입니다. 추가로 첫번째 방법은 (n+k)² = n² + 2nk + k² 이 되어, (k = 1 ~ n)∑(n+k)² = (k = 1 ~ n)∑{n² + 2nk + k²) = (k = 1 ~ n)∑n² + (k = 1 ~ n)∑2nk + (k = 1 ~ n)∑k² 이 되는데, (k = 1 ~ n)∑n² 에서, 시그마 기호 안의 n² 은 k 에 관해서는 상수이기 때문에 (k = 1 ~ n)∑n² = n² × (k = 1 ~ n)∑1 이 되고, 비슷하게 (k = 1 ~ n)∑2nk 에서 2n은 k에 관한 상수이기 때문에 (k = 1 ~ n)∑2nk = 2n × (k = 1 ~ n)∑k 라고 계산할 수 있습니다.

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