用数学归纳法证明:121•3+223•5+…+n2(2n−1)(2n+1)=n(n+1)2(2n+1)(n∈N*).

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lawrence89 幼苗

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解题思路:本题考查的知识点是数学归纳法,根据数学归纳的步骤,我们要先论证n=1时,
12
1•3
+
22
3•5
+…+
n2
(2n−1)(2n+1)
n(n+1)
2(2n+1)
(n∈N*)
成立,再假设n=k时
12
1•3
+
22
3•5
+…+
n2
(2n−1)(2n+1)
n(n+1)
2(2n+1)
(n∈N*)
也成立,并由此证明n=k+1时,
12
1•3
+
22
3•5
+…+
n2
(2n−1)(2n+1)
n(n+1)
2(2n+1)
(n∈N*)
也成立,最后得到
12
1•3
+
22
3•5
+…+
n2
(2n−1)(2n+1)
n(n+1)
2(2n+1)
(n∈N*)
恒成立.

证明(1)n=1时,
左边
12
(2×1−1)(2×1+1)=
1
3=
1×(1+1)
2(2×1+1)=右边,等式成立
(2)假设n=k时等式成立,

12
1•3+
22
3•5++
k2
(2k−1)(2k+1)=
k(k+1)
2(2k+1).
则n=k+1时,
左边=
k(k+1)
2(2k+1)+
(k+1)2
(2k+1)(2k+3)=
k−1
2(2k+1)(k+
2k+2
2k+3)
=
k+1
2(2k+1)•
2k2+5k+2
2k+3=
k+1
2(2k+1)•
(2k+1)(k+2)
2k+3=
(k+1)(k+2)
2(2k+3).
∴n=k+1时,等式成立
由(1)(2)知,对一切n∈N*,
12
1•3+
22
3•5++
n2
(2n−1)(2n+1)=
n(n+1)
2(2n+1).

点评:
本题考点: 数学归纳法.

考点点评: 数学归纳法常常用来证明一个与自然数集N相关的性质,其步骤为:设P(n)是关于自然数n的命题,若1)(奠基) P(n)在n=1时成立;2)(归纳) 在P(k)(k为任意自然数)成立的假设下可以推出P(k+1)成立,则P(n)对一切自然数n都成立.

1年前

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