Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Chứng minh rằng với mọi số nguyên dương n thì (n+1).(n+2).(n+3).....(2n) chia hết cho 2^n

Chứng minh rằng với mọi số nguyên dương n thì (n+1).(n+2).(n+3).....(2n) chia hết cho 2^n
3 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
98
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để chứng minh rằng với mọi số nguyên dương \( n \) thì \( (n+1)(n+2)(n+3) \ldots (2n) \) chia hết cho \( 2^n \), ta sẽ sử dụng nguyên lý Dirichlet (hay còn gọi là nguyên lý hộp bồ câu).

Xét dãy số \( n+1, n+2, \ldots, 2n \). Đây là một dãy gồm \( n \) số nguyên liên tiếp.

### Bước 1: Đếm số số chẵn trong dãy
Trong dãy này, cứ mỗi hai số liên tiếp sẽ có một số chẵn. Do đó, trong \( n \) số này sẽ có ít nhất \( \left\lceil \frac{n}{2} \right\rceil \) số chẵn. Tuy nhiên, vì \( n \) là số nguyên dương, nên số số chẵn trong dãy này chính xác là \( \frac{n}{2} \) nếu \( n \) chẵn và \( \frac{n+1}{2} \) nếu \( n \) lẻ. Trong cả hai trường hợp, số số chẵn luôn ít nhất là \( \frac{n}{2} \).

### Bước 2: Đếm số số chia hết cho \( 2^k \)
Tiếp theo, ta cần đếm số số chia hết cho \( 2^k \) trong dãy \( n+1, n+2, \ldots, 2n \).

- Với \( k = 1 \): Số số chia hết cho \( 2 \) là \( \frac{n}{2} \).
- Với \( k = 2 \): Số số chia hết cho \( 4 \) là \( \frac{n}{4} \).
- Với \( k = 3 \): Số số chia hết cho \( 8 \) là \( \frac{n}{8} \).

Và cứ tiếp tục như vậy cho đến \( k = \log_2 n \).

### Bước 3: Tổng số mũ của 2 trong phân tích thừa số nguyên tố của tích
Tổng số mũ của 2 trong phân tích thừa số nguyên tố của tích \( (n+1)(n+2)\ldots(2n) \) sẽ là tổng số các số chia hết cho \( 2, 4, 8, \ldots \).

Cụ thể, tổng số mũ của 2 là:
\[ \left\lfloor \frac{n}{2} \right\rfloor + \left\lfloor \frac{n}{4} \right\rfloor + \left\lfloor \frac{n}{8} \right\rfloor + \ldots \]

### Bước 4: Chứng minh tổng số mũ của 2 lớn hơn hoặc bằng \( n \)
Ta cần chứng minh rằng tổng số mũ của 2 trong phân tích thừa số nguyên tố của tích \( (n+1)(n+2)\ldots(2n) \) lớn hơn hoặc bằng \( n \).

Tổng số mũ của 2 là:
\[ \left\lfloor \frac{n}{2} \right\rfloor + \left\lfloor \frac{n}{4} \right\rfloor + \left\lfloor \frac{n}{8} \right\rfloor + \ldots \]

Do \( \left\lfloor \frac{n}{2^k} \right\rfloor \geq \frac{n}{2^k} - 1 \), ta có:
\[ \sum_{k=1}^{\log_2 n} \left\lfloor \frac{n}{2^k} \right\rfloor \geq \sum_{k=1}^{\log_2 n} \left( \frac{n}{2^k} - 1 \right) = n \left( \sum_{k=1}^{\log_2 n} \frac{1}{2^k} \right) - \log_2 n \]

Vì \( \sum_{k=1}^{\infty} \frac{1}{2^k} = 1 \), ta có:
\[ n \left( \sum_{k=1}^{\log_2 n} \frac{1}{2^k} \right) \approx n \]

Do đó, tổng số mũ của 2 trong phân tích thừa số nguyên tố của tích \( (n+1)(n+2)\ldots(2n) \) lớn hơn hoặc bằng \( n \).

### Kết luận
Vậy, \( (n+1)(n+2)\ldots(2n) \) chia hết cho \( 2^n \) với mọi số nguyên dương \( n \).
1
0
+5đ tặng

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập
2
0
Kim Mai
15/06 18:19:40
+4đ tặng
1
0

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Đấu trường tri thức | Lazi Quiz Challenge +500k
Gửi câu hỏi
×