由(1)(2)知,对一切大于1的自然数n,不等式都成立.
要点二 用数学归纳法证明整除性问题
例2 用数学归纳法证明:f(n)=(2n+7)·3n+9能被36整除.
证明 ①当n=1时,f(1)=(2×1+7)×3+9=36,能被36整除.
②假设n=k(k∈N*)时,f(k)能被36整除,即(2k+7)·3k+9能被36整除,则当n=k+1时,
f(k+1)=[2(k+1)+7]·3k+1+9
=3[(2k+7)·3k+9]+18(3k-1-1),
由归纳假设3[(2k+7)·3k+9]能被36整除,
而3k-1-1是偶数,所以18(3k-1-1)能被36整除,
所以f(k+1)能被36整除.
由①②可知,对任意的n∈N*,f(n)能被36整除.
规律方法 应用数学归纳法证明整除性问题时,关键是"凑项",采用增项、减项、拆项和因式分解等方法,也可以说将式子"硬提公因式",即将n=k时的项从n=k+1时的项中"硬提出来",构成n=k的项,后面的式子相对变形,使之与n=k+1时的项相同,从而达到利用假设的目的.
跟踪演练2 用数学归纳法证明62n-1+1(n∈N*)能被7整除.
证明 (1)当n=1时,62-1+1=7能被7整除.
(2)假设当n=k(k∈N*,且k≥1)时,62k-1+1能被7整除.
那么当n=k+1时,62(k+1)-1+1=62k-1+2+1
=36(62k-1+1)-35.
∵62k-1+1能被7整除,35也能被7整除,
∴当n=k+1时,62(k+1)-1+1能被7整除.
由(1),(2)知命题成立.
要点三 用数学归纳法证明几何问题
例3 用数学归纳法证明凸n边形的对角线有n(n-3)条.
证明 ①当n=3时,n(n-3)=0,这就说明三角形没有对角线,故结论正确.
②假设当n=k(k≥3,k∈N*)时结论正确,