用数学归纳法证明整除问题[学生用书P55]
用数学归纳法证明(x+1)n+1+(x+2)2n-1(n∈N+)能被x2+3x+3整除.
【证明】 ①当n=1时,
(x+1)1+1+(x+2)2×1-1=x2+3x+3能被x2+3x+3整除,命题成立.
②假设当n=k(k≥1,k∈N+)时,(x+1)k+1+(x+2)2k-1能被x2+3x+3整除,那么
(x+1)(k+1)+1+(x+2)2(k+1)-1
=(x+1)(x+1)k+1+(x+2)2·(x+2)2k-1
=(x+1)(x+1)k+1+(x+1)(x+2)2k-1-(x+1)·(x+2)2k-1+(x+2)2(x+2)2k-1
=(x+1)[(x+1)k+1+(x+2)2k-1]+(x2+3x+3)·(x+2)2k-1.
因为(x+1)k+1+(x+2)2k-1和x2+3x+3都能被x2+3x+3整除,
所以上面的式子也能被x2+3x+3整除.
这就是说,当n=k+1时,
(x+1)(k+1)+1+(x+2)2(k+1)-1也能被x2+3x+3整除.
根据①②可知,命题对任何n∈N+都成立.
用数学归纳法证明整除问题的关键点
(1)用数学归纳法证明整除问题的关键是利用增项、减项、拆项、并项、因式分解等恒等变形的方法去凑假设、凑结论,从而利用归纳假设使问题获证.
(2)与n有关的整除问题一般都用数学归纳法证明,其中关键问题是从n=k+1时的表达式中分解出n=k时的表达式与一个含除式的因式或几个含除式的因式.
用数学归纳法证明对于整数n≥0,An=11n+2+122n+1能被133整除.
证明:(1)当n=0时,A0=112+12=133能被133整除.
当n=1时,A1=113+123=133×23,能被133整除.