那么当n=k+1时,x2k+2-y2k+2=x2·x2k-y2·y2k-x2y2k+x2y2k=x2(x2k-y2k)+y2k(x2-y2).
∵x2k-y2k与x2-y2都能被x+y整除,
∴x2(x2k-y2k)+y2k(x2-y2)能被x+y整除.
即当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.
反思与感悟 利用数学归纳法证明整除问题时,关键是整理出除数因式与商数因式积的形式.这往往要利用"添项"与"减项""因式分解"等变形技巧来凑出n=k时的情形,从而利用归纳假设使问题得证.
跟踪训练2 用数学归纳法证明:n3+(n+1)3+(n+2)3能被9整除(n∈N+).
证明 (1)当n=1时,13+23+33=36能被9整除,所以结论成立.
(2)假设当n=k(k∈N+,k≥1)时结论成立,
即k3+(k+1)3+(k+2)3能被9整除.
则当n=k+1时,(k+1)3+(k+2)3+(k+3)3
=[k3+(k+1)3+(k+2)3]+[(k+3)3-k3]
=[k3+(k+1)3+(k+2)3]+9k2+27k+27
=[k3+(k+1)3+(k+2)3]+9(k2+3k+3).
因为k3+(k+1)3+(k+2)3能被9整除,9(k2+3k+3)也能被9整除,
所以(k+1)3+(k+2)3+(k+3)3也能被9整除,
即当n=k+1时结论也成立.
由(1)(2)知,命题对一切n∈N+成立.
1.用数学归纳法证明"凸n边形的内角和等于(n-2)π"时,归纳奠基中n0的取值应为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案 C
解析 边数最少的凸n边形为三角形,故n0=3.
2.用数学归纳法证明1+a+a2+...+an+1=(n∈N+,a≠1),在验证n=1成立时,左边所得的项为( )
A.1 B.1+a+a2
C.1+a D.1+a+a2+a3
答案 B
解析 当n=1时,n+1=2,故左边所得的项为1+a+a2.