是否存在常数a,b使等式1-n+2-(n-1)+3-(n-2)+…+n-1=an(n+b)(n+2)对于任意的n∈N+总成立?若存在,求出来并证明;若不存在,说明理由.
假设存在常数a,b使等式1-n+2-(n-1)+3-(n-2)+…+n-1=an(n+b)(n+2)对于任意的n∈N+总成立,
令n=1与n=2得:
解得:1=a(1+b)×3 1×2+2×1=2a(2+b)×4
,a= 1 6 b=1
即1-n+2-(n-1)+3-(n-2)+…+n-1=
n(n+1)(n+2).1 6
下面用数学归纳法证明:
(1)当n=1时,左边=1×1=1,右边=
×1×1×(1+1)×(1+2)=1,因此左边=右边,1 6
∴当n=1时等式成立,
(2)假设当n=k时成立,
即1×k+2×(k-1)+3×(k-2)+…+k×1=
k(k+1)(k+2),1 6
那么当 n=k+1时,
1×(k+1)+2×[(k+1)-1]+3×[(k+1)-2)]+…+(k+1)×1
=[1×k+2×(k-1)+3×(k-2)+…+k×1]+[1+2+3+…+(k+1)]
=
k(k+1)(k+2)+1 6 (1+k+1)•(k+1) 2
=
(k+1)(k+2)(k+3)1 6
=
(k+1)[(k+1)+1][(k+1)+2]1 6
所以,当 n=k+1时等式也成立.
根据(1)和(2),可知等式对任何n∈N+都成立.