用数学归纳法证明恒等式 [例1] 用数学归纳法证明:
1-+-+...+-=++...+.
[思路点拨] 等式的左边有2n项,右边共有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,从n=k到n=k+1时要注意项的合并.
[精解详析] (1)当n=1时,左边=1-=,
右边=,命题成立.
(2)假设当n=k时命题成立,即
1-+-+...+-=++...+,
那么当n=k+1时,
左边=1-+-+...+-+-=++...++-
=++...+++.
右边=++...+++,
左边=右边,
上式表明当n=k+1时命题也成立.
由(1)和(2)知,命题对一切非零自然数均成立.
[一点通] (1)用数学归纳法证明与自然数有关的一些等式命题,关键在于"先看项",弄清等式两边的构成规律,等式两边各有多少项,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)证明n=k+1时成立,必须用到假设n=k成立的结论.