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x=1+q+q^2+・・・+q^n-1 とします
qx=q+q^2+q^3+・・・+q^n となります
引き算をすると
(1-q)x=1-q^n
x=(1-q^n)/(1-q)
となります

等比数列の和の公式です
これは覚えておくべきものですが、思いつかなかったときは因数定理を使い、分子を
(1-q)(1+q+q^2+・・・+q^n-1)
と因数分解して約分すれば良いと思います

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