答案:增加了和两项,同时减少了一项
求证:an+1+(a+1)2n-1能被a2+a+1整除,n∈N*.
证明:(1)当n=1时,a1+1+(a+1)2×1-1=a2+a+1,命题显然成立.
(2)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n∈N*,命题成立.
已知数列{an}的前n项和Sn=1-nan(n∈N*).
(1)计算a1,a2,a3,a4;
(2)猜想an的表达式,并用数学归纳法证明你的结论.
解:(1)由Sn=1-nan(n∈N*),当n=1时,得a1=S1=1-a1,解得a1=.当n=2时,得a1+a2=S2=1-2a2,把a1=代入,解得a2=.
同理,可解得a3=,a4=.
(2)由(1)知:a1==,a2==,a3==,a4==,据此猜想:an=.
证明:①当n=1时,由(1)知a1=,=,猜想成立.
②假设当n=k(k∈N*)时,猜想成立,即ak=.
那么,当n=k+1时,由已知,得Sk+1=1-(k+1)ak+1,
即Sk+ak+1=1-(k+1)ak+1.
又Sk=1-kak=,
所以+ak+1=1-(k+1)ak+1,
解得ak+1==,即n=k+1时,猜想也成立.
根据①和②,可知猜想成立.
[能力提升]
平面上有n(n∈N*)个圆,其中任何两个圆都相交于两点,且任何三个圆不共点,这几个圆互相分割成f(n)段弧,则f(n+1)=f(n)+________.
解析:由n个圆增加一个圆到n+1个圆时,新增加的这个圆与前n个圆共产生2n个交点,每个交点把它所在的前n个圆的每段弧均一分为二,故增加了2n段弧,而这2n个交点又把新增加的这个圆分割成了2n段弧,所以共增加了2n+2n=4n段弧,即f(n+1)=f(n)+4n.
答案:4n
若存在正整数m,使得f(n)=(2n+7)·3n+9(n∈N*)能被m整除,则m的最大值为________.