Question

（11分）探究：是否存在常數(shù)a、b、c使得等式1·2²+2·3²+…+n(n+1)²=(an²+bn+c)

對對一切正自然數(shù)n均成立，若存在求出a、b、c，并證明；若不存在，請說明理由.

 

Answer 1

【答案】

設(shè)存在a、b、c使題設(shè)的等式成立，這時(shí)令n=1,2,3,有

證明見解析。

【解析】先令n=1,2,3建立關(guān)于a,b,c的三個(gè)方程，解出a,b,c的值.然后再證明時(shí)，也成立.由于是與n有關(guān)的證明問題，可以考慮用數(shù)學(xué)歸納法進(jìn)行證明.

設(shè)存在a、b、c使題設(shè)的等式成立，這時(shí)令n=1,2,3,有

于是，對n=1,2,3下面等式成立1·2²+2·3²+…+n(n+1)²=

記S_n=1·2²+2·3²+…+n(n+1)²設(shè)n=k時(shí)上式成立，即S_k= (3k²+11k+10)

那么S_k+1=S_k+(k+1)(k+2)²=(k+2)(3k+5)+(k+1)(k+2)²= (3k²+5k+12k+24)

=［3(k+1)²+11(k+1)+10］也就是說，等式對n=k+1也成立.

綜上所述，當(dāng)a=3,b=11,c=10時(shí)，題設(shè)對一切正自然數(shù)n均成立.