1+3+5+…+(2n-1)=n^2

数列等差数列, 数学的帰納法


1,3,5…と続く奇数の数列の和が平方数になることを示します。

1+3+5++(2n1)=n2 を証明せよ。

証明1:数列の計算

1+3+5+(2n1)

=nk=1(2k1)

=212n(n+1)n

=n2

【別解】
初項1, 末項2n-1, 項数n の等差数列の和は
12n(1+2n1)

=n2

証明2:数学的帰納法

[1] n=1 のとき
1=12
[2] n=k のとき
1+3+5+(2k1)=k2()
が成り立つと仮定すると,
1+3+5+(2k1)=k2と仮定されている+(2(k+1)1)
=k2+2k+1=(k+1)2
であるから n=k+1 のときも () が成り立つ。
[1], [2] より, 題意が示された。