三角数と四角数

back

等差数列の和

等差数列の和を、碁石を並べることで視覚的にとらえて考察することから、

等差数列の和を深く理解し、興味をもつことが、この教材のねらいである。

図1のように碁石を三角形に並べたときの碁石の総数に

合致する自然数 1,3,6,10,…を三角数という。

三角数は1+2+3+…であるから、自然数の和であり、

n番目までの点の個数は (1/2)n(n+1) である。

これは図1を2つ組み合わせると、図2のようになり、視覚的に2つ分が n(n+1) になること

を理解することができる。

図3のように碁石を正方形に並べたときの碁石の総数に

合致する自然数 1,4,9,16,…を四角数または平方数という。

四角数は1+3+5+…であるから、奇数の和であり、

n番目までの点の個数はn2である。

さらに発展して、五角数、六角数…と考えることができる。

図4のように碁石を五角形に並べたときの碁石の総数に

合致する自然数 1,5,12,22,…を五角数といい、

五角数は、1+4+7+…と初項1、公差3の等差数列の和になるので、

(1/2)n(3n-1)である。