∴x2(x2k-y2k)+y2k(x2-y2)能被x+y整除.
即n=k+1时,x2k+2-y2k+2能被x+y整除.
由(1)(2)可知,对任意正整数n命题均成立.
利用数学归纳法证明整除时,关键是整理出除数因式与商数因式积的形式.这就往往要涉及到"添项"与"减项""因式分解"等变形技巧,凑出n=k时的情形,从而利用归纳假设使问题得证.
3.用数学归纳法证明:(3n+1)7n-1(n∈N+)能被9整除.
证明:①当n=1时,4×7-1=27能被9整除命题成立.
②假设n=k时命题成立,即(3k+1)·7k-1能被9整除,当n=k+1时,
[(3k+3)+1]·7k+1-1=[3k+1+3]·7·7k-1=
7·(3k+1)·7k-1+21·7k
=[(3k+1)·7k-1]+18k·7k+6·7k+21·7k
=[(3k+1)·7k-1]+18k·7k+27·7k,
由归纳假设(3k+1)·7k-1能被9整除,又因为 18k·7k+27·7k也能被9整除,所以[3(k+1)+1]·7k+1-1能被9整除,即n=k+1时命题成立.
则①②可知对所有正整数n命题成立.
4.用数学归纳法证明:1-(3+x)n(n∈N+)能被x+2整除.
证明:(1)n=1时,1-(3+x)=-(x+2),能被x+2整除,命题成立.
(2)假设n=k(k≥1)时,1-(3+x)n能被x+2整除,则可设1-(3+x)k=(x+2)f(x)(f(x)为k-1次多项式),
当n=k+1时,1-(3+x)k+1=1-(3+x)(3+x)k
=1-(3+x)[1-(x+2)f(x)]
=1-(3+x)+(x+2)(3+x)f(x)