다음은 모든 자연수 n에 대하여
k=1∑n(2k−1)2k−1=(2n−3)2n+3⋯⋯ (∗) 이 성립함을 수학적 귀납법으로 증명한 것이다.
<증명>
(1) n=1일 때,
(좌변)=(2×1−1)×20=1,
(우변)=(2×1−3)×21+3=1이므로 (∗)이 성립한다.
(2) n=m일 때, (∗)이 성립한다고 가정하면
k=1∑m(2k−1)2k−1=(2m−3)2m+3이다.
n=m+1일 때, (∗)이 성립함을 보이자.
k=1∑m+1(2k−1)2k−1=k=1∑m(2k−1)2k−1+((가))×2m=(2m−3)2m+3+((가))×2m=((나))×2m+1+3 따라서 n=m+1일 때도 (∗)이 성립한다.
(1), (2)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]