用数学归纳法证明(1×22-2×32)+(3×42-4×52)+…+[(2n-1)(2n)2-2n(2n+1)2]=-n(n+1

用数学归纳法证明

(1×22-2×32)+(3×42-4×52)+…+[(2n-1)(2n)2-2n(2n+1)2]=-n(n+1)(4n+3)(n∈N

*).

答案

证明

:(1)当n=1时,左边=1×22-2×32=-14,右边=-1×2×7=-14,等式成立.

(2)假设当n=k时等式成立,即

(1×22-2×32)+(3×42-4×52)+…+[(2k-1)(2k)2-2k(2k+1)2]=-k(k+1)(4k+3),则当n=k+1时,

(1×22-2×32)+(3×42-4×52)+…+[(2k-1)(2k)2-2k(2k+1)2]+[(2k+1)(2k+2)2-(2k+2)(2k+3)2

=-k(k+1)(4k+3)-2(k+1)[(4k2+12k+9)-(4k2+6k+2)]

=-k(k+1)(4k+3)-2(k+1)(6k+7)

=-(k+1)(4k2+15k+14)

=-(k+1)(k+2)(4k+7)

=-(k+1)[(k+1)+1][4(k+1)+3].

这说明当n=k+1时,等式也成立.

由(1),(2)可知等式对n∈N

*都成立.

温馨提示

用数学归纳法证明恒等式,关键是在证明n=k+1时命题成立.从n=k+1时的待证恒等式的一端“拼凑”出归纳假设恒等式的一端,再运用归纳假设即可.

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