다음은 모든 자연수 n에 대하여
k=1∑nk{k+(k+1)+(k+2)+⋯+n}
=24n(n+1)(n+2)(3n+1) ⋯⋯(*)
이 성립함을 수학적 귀납법으로 증명하는 과정이다.
(ⅰ) n=1일 때,
(좌변)=1, (우변)=1이므로 (*)이 성립한다.
(ⅱ) n=m일 때, (*)이 성립한다고 가정하면
k=1∑mk{k+(k+1)+(k+2)+⋯+m}
=24m(m+1)(m+2)(3m+1)
이다.
n=m+1일 때, (*)이 성립함을 보이자.
k=1∑m+1k{k+(k+1)+(k+2)+⋯+m+(m+1)}
=k=1∑mk{k+(k+1)+(k+2)+⋯+m+(m+1)}+□(가)
=k=1∑mk{k+(k+1)+(k+2)+⋯+m}+□(나)+□(가)
=24(m+1)(m+2)(m+3)(3m+4)
따라서 n=m+1일 때도 성립한다.
(ⅰ), (ⅱ)에 의하여 모든 자연수 n에 대하여 (*)이 성립한다.
위의 (가), (나)에 알맞은 식을 각각 f(m), g(m)이라 할 때, f(4)+g(2)의 값은? [4점]
①34②36③38④40⑤42