(11分)探究:是否存在常数a、b、c使得等式1·22+2·32+…+n(n+1)2=(an2+bn+c)对对一切正自然数n均成立,若存在求出a、b、c,并证明;若不存在,请说明理由.-高二数学

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(11分)探究:是否存在常数a、b、c使得等式1·22+2·32+…+n(n+1)2=(an2+bn+c)对对一切正自然数n均成立,若存在求出a、b、c,并证明;若不存在,请说明理由.-高二数学

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(11分)探究:是否存在常数abc使得等式1·22+2·32+…+n(n+1)2=(an2+bn+c)
对对一切正自然数n均成立,若存在求出abc,并证明;若不存在,请说明理由.
题型:解答题难度:偏易来源:不详

答案

设存在abc使题设的等式成立,这时令n=1,2,3,有
证明见解析。
先令n=1,2,3建立关于a,b,c的三个方程,解出a,b,c的值.然后再证明时,也成立.由于是与n有关的证明问题,可以考虑用数学归纳法进行证明.
设存在abc使题设的等式成立,这时令n=1,2,3,有
于是,对n=1,2,3下面等式成立1·22+2·32+…+n(n+1)2=
Sn=1·22+2·32+…+n(n+1)2设n=k时上式成立,即Sk= (3k2+11k+10)
那么Sk+1=Sk+(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]也就是说,等式对n=k+1也成立.
综上所述,当a=3,b=11,c=10时,题设对一切正自然数n均成立.

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