将n=1,2代入等式得解得
下面用数学归纳法证明等式(n2-12)+2(n2-22)+3(n2-32)+...+n(n2-n2)=n4-n2对一切正整数n都成立.
①当n=1时,由以上可知等式成立;
②假设当n=k(k∈N*)时,等式成立,
即(k2-12)+2(k2-22)+...+k(k2-k2)=k4-k2,
则当n=k+1时,[(k+1)2-12]+2[(k+1)2-22]+...+k[(k+1)2-k2]+(k+1)[(k+1)2-(k+1)2]
=(k2-1)2+2(k2-22)+...+k(k2-k2)+(2k+1)+2(2k+1)+...+k(2k+1)
=k4-k2+(2k+1)·
=(k+1)4-(k+1)2.
由①②知,存在a=,b=-使得等式对一切正整数n都成立.
1.在证明整除问题时,有些命题可能仅当n是偶数(或奇数)时成立,证明时可适当地转化k,使k成为全体自然数的形式.如:证明xn+yn,n为正奇数,能被x+y整除,证明时需将问题转化为证明x2k-1+y2k-1,k∈N*,能被x+y整除.
2.几何问题常常是先探索出满足条件的公式,然后加以证明,探索的方法是由特殊猜想出一般结论.
3.利用"归纳--猜想--证明"来研究探索性问题,一般从最特殊的情况入手,通过分析、归纳、猜想,从而达到探索一般规律的目的.
[对应课时跟踪训练(十九)]
一、填空题
1.设凸k边形的内角和为f(k),则凸k+1边形的内角和f(k+1)=f(k)+________.
答案:π
2.用数学归纳法证明n(n+1)(2n+1)能被6整除时,由归纳假设推证n=k+1时命题成立,需将n=k+1时的原式表示成________.