=[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n=k+1时结论也成立. 由(1)(2)知命题对一切n∈N+成立.
与正整数有关的整除性问题常用数学归纳法证明,证明的关键在于第二步中,根据归纳假设,将n=k+1时的式子进行增减项、倍数调整等变形,使之能与归纳假设联系起来.
[再练一题]
4.用数学归纳法证明“n3+5n能被6整除”的过程中,当n=k+1时,对式子(k+1)3+5(k+1)应变形为__________.
【解析】 由n=k成立推证n=k+1成立时必须用上归纳假设,∴(k+1)3+5(k+1)=(k3+5k)+3k(k+1)+6.
【答案】 (k3+5k)+3k(k+1)+6
[构建·体系]
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
【解析】 边数最少的凸n边形为三角形,故n0=3. 【答案】 C
2.用数学归纳法证明1+a+a+…+an=1成立时,左边所得的项为( )
A.1 C.1+a
B.1+a+a2 D.1+a+a2+a3
2
n+1
1-an+2=(n∈N+,a≠1),在验证
1-a
【解析】 当n=1时,n+1=2,故左边所得的项为1+a+a2. 【答案】 B
3.用数学归纳法证明关于n的恒等式时,当n=k时,表达式为1×4+2×7+…+k(3k+1)=k(k+1)2,则当n=k+1时,表达式为________.
【导学号:05410052】
【解析】 当n=k+1时,应将表达式1×4+2×7+…+k(3k+1)=k(k+1)2中的k更换为k+1.
【答案】 1×4+2×7+…+k(3k+1)+(k+1)(3k+4)=(k+1)(k+2)2 4.以下是用数学归纳法证明“n∈N+时,2n>n2”的过程,证明:(1)当n=1时,21>12,不等式显然成立.
(2)假设当n=k(k∈N+)时不等式成立,即2k>k2.
那么,当n=k+1时,2k+1=2×2k=2k+2k>k2+k2≥k2+2k+1=(k+1)2. 即当n=k+1时不等式也成立.
根据(1)和(2),可知对任何n∈N+不等式都成立.其中错误的步骤为________(填序号).
【解析】 在2k+1=2×2k=2k+2k>k2+k2≥k2+2k+1中用了k2≥2k+1,这是一个不确定的结论.如k=2时,k2<2k+1.
【答案】 (2)
5.用数学归纳法证明:对于任意正整数n,(n2-1)+2(n2-22)+…+n(n2-
n2?n-1??n+1?n)=.
4
2
21×?1-1?×?1+1?2
【证明】 (1)当n=1时,左边=1-1=0,右边==0,
4
所以等式成立.
(2)假设当n=k(k∈N+)时等式成立,即(k2-1)+2(k2-22)+…+k(k2-k2) k2?k-1??k+1?=.
4
那么当n=k+1时,有[(k+1)2-1]+2[(k+1)2-22]+…+k·[(k+1)2-k2]+(k+1)[(k+1)2-(k+1)2]
=(k2-1)+2(k2-22)+…+k(k2-k2)+(2k+1)(1+2+…+k) k2?k-1??k+1?k?k+1?=+(2k+1)2 41
=4k(k+1)[k(k-1)+2(2k+1)] 1
=4k(k+1)(k2+3k+2)
?k+1?2[?k+1?-1][?k+1?+1]=. 4所以当n=k+1时等式成立. 由(1)(2)知,对任意n∈N+等式成立.
我还有这些不足:
(1) (2) 我的课下提升方案:
(1) (2)

