160126 初版 160126 更新

階差数列

Σ 記号

\(\displaystyle{\sum_{k=1}^na_k=a_1+a_2+a_3+\cdots+a_{n-1}+a_n}\)

階差数列

数列 {an} に対して, bn = an+1 - an で定まる 数列 {bn} を,
{an} の階差数列という。
例:
数列 1, 3, 5, 7, 9, …, 2n - 1, … の階差数列は
2, 2, 2, 2, …, 2, …
例:
数列 1, 3, 6, 10, 15, … の階差数列は
2, 3, 4, 5, …
例:
数列 1, 4, 9, 16, 25, … の階差数列は
3, 5, 7, 9, …
例:
数列 2, 4, 8, 16, 32, … の階差数列は
2, 4, 8, 16, …

もとの数列の復元

数列 {an} の階差数列を {bn} とする。
すなわち, \(b_n=a_{n+1}-a_n\)
このとき,
\(\displaystyle{ \sum_{k=1}^{n-1}b_k }\) \(\displaystyle{ =\sum_{k=1}^{n-1}(a_{k+1}-a_k) }\) \(\displaystyle{ =\sum_{k=1}^{n-1}a_{k+1} -\sum_{k=1}^{n-1}a_{k} }\) \(=a_n-a_1\)
したがって,
n≧2 のとき,
\(\displaystyle{ a_n=a_1+\sum_{k=1}^{n-1}b_k }\)