问题
解答题
是否存在常数a、b、c使等式12+22+32+…n2+(n-1)2+…21+12=an(bn2+c)对于一切n∈N*都成立,若存在,求出a、b、c并证明;若不存在,试说明理由.
答案
假设存在a、b、c使12+22+32+…n2+(n-1)2+…21+12=an(bn2+c)对于一切n∈N*都成立.
当n=1时,a(b+c)=1;当n=2时,2a(4b+c)=6;当n=3时,3a(9b+c)=19.
解方程组
,解得a(b+c)=1 a(4b+c)=3 3a(9b+c)=19 a= 1 3 b=2c c≠0
证明如下:
①当n=1时,由以上知存在常数a、b、c使等式成立.
②假设n=k(k∈N*)时等式成立,
即12+22+32+…k2+(k-1)2+…21+12=ak(bk2+c)=
k(2k2+1);1 3
当n=k+1时,12+22+32+…(k+1)2+k2+…21+12=ak(bk2+c)=
k(2k2+1)+(k+1)2+k2=1 3
(k+1)[2(k+1)2+1];1 3
即n=k+1时,等式成立.
因此存在a=
,b=2c,c≠0常数,使等式对一切n∈N*都成立.1 3c