②假设当n=k(k≥1,k∈N*)时结论成立,即ak=2-,那么当n=k+1时,a1+a2+...+ak+ak+1+ak+1=2(k+1)+1,
因为a1+a2+...+ak=2k+1-ak,
所以2ak+1=ak+2,所以2ak+1=4-,所以ak+1=2-,
所以当n=k+1时结论成立.
由①②知对于任意正整数n,结论都成立.
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规范解答 数学归纳法的应用
(本题满分12分)给出四个等式:
1=1,
1-4=-(1+2),
1-4+9=1+2+3,
1-4+9-16=-(1+2+3+4),
...
(1)写出第5,6个等式,并猜测第n(n∈N*)个等式;
(2)用数学归纳法证明你猜测的等式.
【解】 (1)第5个等式:1-4+9-16+25=1+2+3+4+5, (1分)
第6个等式:1-4+9-16+25-36=-(1+2+3+4+5+6), (2分)
第n个等式为:12-22+32-42+...+(-1)n-1n2
=
(4分)
正确猜测此结论,是本题的基础.
(2)证明:①当n=1时,左边=12=1,
右边=(-1)0×1=1,左边=右边,等式成立. (6分)
②假设n=k(k≥1,k∈N*)时,等式成立,即12-22+32-42+...+(-1)k-1k2
=(-1)k-1(1+2+3+...+k)
=(-1)k-1·. (7分)
则当n=k+1时,
12-22+32-42+...+(-1)k-1k2+(-1)k(k+1)2
=(-1)k-1·+(-1)k(k+1)2
=(-1)k(k+1)
=
=
(10分)