21·7k
=[(3k+1)·7k-1]+18k·7k+27·7k,
由假设知,(3k+1)·7k-1能被9整除,又因为18k·7k+27·7k能被9整除,所以当n=k+1时,命题成立.
由①②知,对一切n∈N*,(3n+1)·7n-1都能被9整除.
类型二 几何问题
例2 平面内有n(n∈N*,n≥2)条直线,其中任何两条不平行,任何三条不过同一点,证明:交点的个数为f(n)=.
证明 ①当n=2时,两条直线的交点只有一个,
又f(2)=×2×(2-1)=1,
∴当n=2时,命题成立.
②假设n=k(k>2,k∈N*)时,命题成立,
即平面内满足题设的任何k条直线交点个数为
f(k)=k(k-1),
那么当n=k+1时,任取一条直线l,除l以外其他k条直线交点个数为f(k)=k(k-1),
l与其他k条直线交点个数为k,
从而k+1条直线共有f(k)+k个交点,
即f(k+1)=f(k)+k=k(k-1)+k
=k(k-1+2)
=k(k+1)=(k+1)[(k+1)-1],
∴当n=k+1时,命题成立.
由①②可知,对任意n∈N*,n≥2,命题都成立.
反思与感悟 用数学归纳法证明几何问题时,一要注意数形结合,二要注意有必要的文字说明.
跟踪训练2 平面内有n(n∈N*)个圆,其中每两个圆相交于两点,并且每三个圆都不相交于同一点,求证:这n个圆把平面分成f(n)=n2-n+2部分.
证明 ①当n=1时,分为2块,f(1)=2,命题成立;
②假设当n=k(k∈N*)时,
被分成f(k)=k2-k+2部分,