Question

用数学归纳法证明等式：n∈N，n≥1，1-

1

2

+

1

3

-

1

4

+…+

1

2n-1

-

1

2n

=

1

n+1

+

1

n+2

+…+

1

2n

．

Answer 1

分析：我们用数学归纳法进行证明，先证明当n=1时，左=1-

1

2

=

1

2

=右，等式成立．
再假设当n=k时等式成立，，进而证明当n=k+1时，等式也成立；

解答：证明：（1）当n=1时，左=1-

1

2

=

1

2

=右，等式成立．
（2）假设当n=k时等式成立，
即1-

1

2

+

1

3

-

1

4

+…+

1

2k-1

-

1

2k

=

1

k+1

+

1

k+2

+…+

1

2k

则1-

1

2

+

1

3

-

1

4

+…+

1

2k-1

-

1

2k

+(

1

2k+1

-

1

2k+2

)=

1

k+1

+

1

k+2

+…+

1

2k

+(

1

2k+1

-

1

2k+2

)=

1

k+2

+…+

1

2k

+

1

2k+1

+

1

2k+2

∴当n=k+1时，等式也成立．
综合（1）（2），等式对所有正整数都成立．

点评：数学归纳法常常用来证明一个与自然数集N相关的性质，其步骤为：设P（n）是关于自然数n的命题，若1）（奠基） P（n）在n=1时成立；2）（归纳） 在P（k）（k为任意自然数）成立的假设下可以推出P（k+1）成立，则P（n）对一切自然数n都成立．