平方和の計算

Q: 平方和は何に使われますか？

平方和は、統計学（分散や標準偏差の計算）、物理学（エネルギー計算、ピタゴラスの定理の拡張）、信号処理、最適化問題、数論において不可欠です。多くの数学的証明や現実世界のアプリケーションに登場します。

Q: 1から100までの平方和はいくらですか？

1から100までの平方和は338,350です。公式 n(n+1)(2n+1)/6 を n=100 で使用すると、100 × 101 × 201 / 6 = 2,030,100 / 6 = 338,350 となります。

Q: 平方和と和の平方の違いは何ですか？

平方和 (1² + 2² + ... + n²) は個々の二乗した値を足し合わせるのに対し、和の平方 (1 + 2 + ... + n)² は全体の合計を二乗します。例えば n=3 の場合、平方和 = 1 + 4 + 9 = 14 ですが、和の平方 = (1+2+3)² = 36 となります。恒等式 (a+b)² = a² + 2ab + b² がそれらが異なる理由を説明しています。

Q: 平方和は分散とどのように関係していますか？

統計学において、分散は平均からの偏差の二乗和を n（母集団）または n-1（標本）で割ることによって計算されます。公式 分散 = Σ(xi - x̄)²/n は直接的に平方和を使用します。これが ANOVA（分散分析）や回帰分析で「平方和」と呼ばれる理由です。

連続する平方数（1² + 2² + ... + n²）の和を、段階的な公式、インタラクティブなチャート、幾何学的な視覚表現を用いて計算します。

平方和の計算

1..n 最初のN個の平方 n₁..n₂ 範囲指定 [...] カスタムリスト

クイック例

n を入力 (1² + 2² + ... + n² を計算)

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平方和の計算

平方和の計算電卓へようこそ。これは、連続する平方数の合計を計算し、ステップバイステップの公式の内訳、インタラクティブな可視化、および幾何学的表現を提供する包括的な数学ツールです。代数学の学習、統計的分散の分析、物理問題の解決、または数論の探索など、あらゆるニーズに対応するプロフェッショナルな計算を提供します。

平方和とは何ですか？

平方和とは、一連の数値をそれぞれ二乗したものを足し合わせることを指します。最も一般的な形式は、最初のn個の自然数の平方和：1² + 2² + 3² + ... + n² です。この基本的な数学的概念は、数学、統計学、物理学、工学の至る所に登場します。

平方数（1, 4, 9, 16, 25, ...）は完全平方を表し、整数の辺の長さを持つ正方形の面積として視覚化できます。平方和は、これらの面積を1つの合計にまとめます。

最初のn個の平方和の公式

閉形式の公式

$$\sum_{k=1}^{n} k^2 = 1^2 + 2^2 + \cdots + n^2 = \frac{n(n+1)(2n+1)}{6}$$

何世紀も前に数学者によって発見されたこのエレガントな公式により、各平方数を個別に追加することなく、瞬時に合計を計算できます。例えば、1から100までの平方和は 100 × 101 × 201 / 6 = 338,350 になります。

連続する平方和（範囲指定）の公式

n₁² から n₂² までの平方和を求めるには、n₂ までの合計から (n₁-1) までの合計を引きます。

範囲指定の公式

$$\sum_{k=n_1}^{n_2} k^2 = \frac{n_2(n_2+1)(2n_2+1)}{6} - \frac{(n_1-1)n_1(2n_1-1)}{6}$$

この電卓の使い方

計算モードを選択する:
- 最初のN個の平方: 1² + 2² + ... + n² を計算します (nを入力)
- 範囲指定: n₁² + ... + n₂² を計算します (両方の境界を入力)
- カスタムリスト: 二乗して合計する特定の数値を入力します
値を入力する: 選択したモードに基づいて、必要な数値を入力します。
計算する: 「計算する」ボタンをクリックして結果を表示します。
内訳を確認する: ステップバイステップの計算、可視化、および個々の項を確認します。

平方和の応用

統計学とデータ分析

平方和は、分散と標準偏差の計算に不可欠です。ANOVA（分散分析）では、グループ間およびグループ内の変動を測定します。

物理学と工学

エネルギー計算、慣性モーメントの計算、および信号処理で使用されます。ピタゴラスの定理は平方和の関係性を示したものです。

数論

どの数値が平方和として表現できるかを調査します。ラグランジュの四平方定理は、すべての正の整数は4つの平方数の和で表されると述べています。

機械学習

最小二乗回帰は、残差平方和を最小化します。平均二乗誤差（MSE）は、平方和に基づいた一般的な損失関数です。

平方和 vs. 和の平方

これらは異なる操作であり、異なる結果をもたらします。

概念	公式	例 (n=3)
平方和	1² + 2² + ... + n²	1 + 4 + 9 = 14
和の平方	(1 + 2 + ... + n)²	(1+2+3)² = 36

この違いは展開の恒等式 (a+b)² = a² + 2ab + b² によって説明されます。和の平方には、平方和には含まれない交差項が含まれます。

よくある質問

平方和の公式は何ですか？

最初のn個の平方和（1² + 2² + ... + n²）は n(n+1)(2n+1)/6 に等しくなります。この閉形式の公式により、各平方数を個別に追加することなく効率的に計算できます。

n1からn2までの連続する平方和をどのように計算しますか？

n1²からn2²までの連続する平方和を求めるには、次の公式を使用します：合計 = n2(n2+1)(2n2+1)/6 - (n1-1)(n1)(2n1-1)/6。これにより、n2までの合計から(n1-1)までの合計が差し引かれます。

平方和は何に使われますか？

平方和は、統計学（分散や標準偏差の計算）、物理学（エネルギー計算、ピタゴラスの定理の拡張）、信号処理、最適化問題、および数論において不可欠です。

1から100までの平方和はいくらですか？

1から100までの平方和は338,350です。n=100 として公式 n(n+1)(2n+1)/6 を使用すると、100 × 101 × 201 / 6 = 338,350 となります。

平方和と和の平方の違いは何ですか？

平方和 (1² + 2² + ... + n²) は個々の二乗した値を加算しますが、和の平方 (1 + 2 + ... + n)² は合計を二乗します。展開時の交差項のため、結果は異なります。

平方和は分散とどのように関係していますか？

統計学では、分散は平均からの偏差の二乗和を n または n-1 で割って計算されます。これが ANOVA や回帰分析で「平方和」と呼ばれる理由です。

追加リソース

このコンテンツ、ページ、またはツールを引用する場合は、次のようにしてください：

"平方和の計算"（https://MiniWebtool.com/ja/平方和の計算/） MiniWebtool からの引用、https://MiniWebtool.com/

by miniwebtool チーム. 更新日: 2026年1月25日

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