1-+-+...+-=++...+.
【精彩点拨】 要证等式的左边共2n项,右边共n项,f(k)与f(k+1)相比左边增二项,右边增一项,而且左、右两边的首项不同.因此,由"n=k"到"n=k+1"时要注意项的合并.
【自主解答】 ①当n=1时,左边=1-===右边,所以等式成立.
②假设n=k(k≥1,k∈N+)时等式成立,即
1-+-+...+-=++...+,则当n=k+1时,
左边=1-+-+...+-+-=+-
=+
=+...+++=右边,
所以,n=k+1时等式成立.
由①②知,等式对任意n∈N+成立.
规律总结:
1.用数学归纳法证明等式的关键在于"先看项",弄清等式两边的构成规律,等式的两边各有多少项,项的多少与n的取值是否有关.由n=k到n=k+1时,等式的两边会增加多少项,增加怎样的项.
2.利用数学归纳法证明代数恒等式时要注意两点:一是要准确表述n=n0时命题的形式,二是要准确把握由n=k到n=k+1时,命题结构的变化特点.并且一定要记住:在证明n=k+1成立时,必须使用归纳假设,这是数学归纳法证明的核心环节.
[再练一题]
1.用数学归纳法证明:
12-22+32-42+...+(2n-1)2-(2n)2=-n(2n+1).
【证明】 (1)当n=1时,左边=12-22=-3,
右边=-1×(2×1+1)=-3,等式成立.
(2)假设当n=k(k≥1)时,等式成立,就是
12-22+32-42+...+(2k-1)2-(2k)2=-k(2k+1).
当n=k+1时,
12-22+32-42+...+(2k-1)2-(2k)2+(2k+1)2-(2k+2)2
=-k(2k+1)+(2k+1)2-[2(k+1)]2