由①②可知,对一切n∈N*,都有++...+>.
故a的最大值为25.
类型二 整除问题
例2 求证:当n∈N*时,an+1+(a+1)2n-1能被a2+a+1整除.
证明 (1)当n=1时,a1+1+(a+1)2×1-1=a2+a+1,命题显然成立.
(2)假设当n=k(k∈N*)时,ak+1+(a+1)2k-1能被a2+a+1整除,则当n=k+1时,
ak+2+(a+1)2k+1=a·ak+1+(a+1)2·(a+1)2k-1
=a[ak+1+(a+1)2k-1]+(a+1)2(a+1)2k-1-a(a+1)2k-1
=a[ak+1+(a+1)2k-1]+(a2+a+1)(a+1)2k-1.
由归纳假设,上式中的两项均能被a2+a+1整除,
故当n=k+1时命题成立.
由(1)(2)知,对任意n∈N*,命题成立.
反思与感悟 证明整除性问题的关键是"凑项",先采用增项、减项、拆项和因式分解等手段,凑成n=k时的情形,再利用归纳假设使问题获证.
跟踪训练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*,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.
类型三 有关几何问题
例3 平面内有n(n∈N*,n≥2)条直线,其中任何两条不平行,任何三条不过同一点,证明:交点的个数f(n)=.
证明 (1)当n=2时,两条直线的交点只有一个,
又f(2)=×2×(2-1)=1,