解答题设关于正整数n的函数f(n)=1?22+2?32+…n(n+1)2
(1)求f(1),f(2),f(3);
(2)是否存在常数a,b,c使得f(n)=对一切自然数n都成立?并证明你的结论.
网友回答
解:(1)∵f(n)=1?22+2?32+…n(n+1)2,
∴f(1)=1?22=4,
f(2)=1?22+2?32=22,
f(3)1?22+2?32+3?42=70;
(2)假设存在常数a,b,c使得f(n)=对一切自然数n都成立,
则f(1)=(a+b+c)=4,
∴a+b+c=24①,
同理,由f(2)=22得4a+2b+c=44②,
由f(3)=70得9a+3b+c=70③
联立①②③,解得a=3,b=11,c=10.
∴f(n)=(3n2+11n+10).
证明:1°当n=1时,显然成立;
2°假设n=k时,f(k)=(3k2+11k+10)=,
则n=k+1时,f(k+1)=f(k)+(k+1)[(k+1)+1]2
=+(k+1)[(k+1)+1]2
=(3k2+17k+24)
=
=,
即n=k+1时,结论也成立.
综合1°,2°知,存在常数a=3,b=11,c=10使得f(n)=(3n2+11n+10)对一切自然数n都成立.解析分析:(1)由f(n)=1?22+2?32+…n(n+1)2即可求得f(1),f(2),f(3);(2)假设存在常数a,b,c使得f(n)=对一切自然数n都成立,由f(1),f(2),f(3)的值可求得a,b,c;再用数学归纳法证明即可.点评:本题考查数学归纳法,求得a,b,c的值是关键,考查分析、运算及推理证明的能力,属于难题.