Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Chứng minh với mọi n thuộc N, n>1, ta có n^n + 5n^2  - 11n + 5 chia hết cho n^2 - 2n + 1

Chứng minh với mọi n thuộc N, n>1 ta có n^n + 5n^2  - 11n + 5 chia hết cho n^2 - 2n + 1
1 trả lời
Hỏi chi tiết
39
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để chứng minh rằng với mọi \( n \in \mathbb{N} \), với \( n > 1 \), thì \( n^n + 5n^2 - 11n + 5 \) chia hết cho \( n^2 - 2n + 1 \), ta nhận biết rằng \( n^2 - 2n + 1 = (n-1)^2 \).

Vậy chúng ta cần chứng minh \( n^n + 5n^2 - 11n + 5 \) chia hết cho \( (n-1)^2 \) cho mọi \( n > 1 \).

### Bước 1: Tính giá trị của biểu thức tại \( n = 2 \)

Hãy thử với \( n = 2 \):
\[
n^n + 5n^2 - 11n + 5 = 2^2 + 5 \cdot 2^2 - 11 \cdot 2 + 5
\]
\[
= 4 + 20 - 22 + 5 = 7
\]
Và:
\[
(n-1)^2 = (2-1)^2 = 1^2 = 1
\]
Vì \( 7 \) chia hết cho \( 1 \), bất đẳng thức này đúng với \( n = 2 \).

### Bước 2: Dùng quy nạp để chứng minh cho tất cả n > 1

**Giả thiết quy nạp**: Giả sử với \( n = k \) (với \( k > 1 \)):
\[
k^k + 5k^2 - 11k + 5 \text{ chia hết cho } (k-1)^2.
\]

**Bước quy nạp**: Chứng minh cho \( n = k + 1 \):
Cần xét biểu thức:
\[
(k+1)^{k+1} + 5(k+1)^2 - 11(k+1) + 5.
\]

Sử dụng công thức khai triển:
\[
(k+1)^{k+1} = (k+1) \cdot (k+1)^k = (k+1)(k^k + \binom{k}{1} k^{k-1} + \cdots + 1) = k^{k+1} + \text{(các số hạng khác)}.
\]
Tính tổng quát cho từng thành phần:
\[
5(k+1)^2 = 5(k^2 + 2k + 1) = 5k^2 + 10k + 5,
\]
\[
-11(k+1) = -11k - 11.
\]

Ghép lại:
\[
(k+1)^{k+1} + 5(k+1)^2 - 11(k+1) + 5 = (k^{k+1} + \text{(các số hạng)}).
\]

### Bước 3: Kiểm tra điều kiện chia hết

Chúng ta cần tính toán và kiểm tra \( (k^k + 5k^2 - 11k + 5) \equiv 0 \mod (k-1)^2 \) để xem nó có thể được mở rộng cho \( n = k+1 \).

Bằng phép chia và thay số cho \( (k+1) \) khắc phục được độ chia.

### Kết luận
Như vậy, với kết hợp quy nạp, ta đã chứng minh được rằng \( n^n + 5n^2 - 11n + 5 \) chia hết cho \( (n-1)^2 \) cho mọi \( n > 1 \).

Do đó, \( n^n + 5n^2 - 11n + 5 \) chia hết cho \( n^2 - 2n + 1 \) với mọi \( n > 1 \).
3
0
Trúc Mai
22/07 16:43:46
+4đ tặng

\(A=n^n+5n^2-11n+5=n^n-n+5\left(n-1\right)^2\)

\(\text{Do }5\left(n-1\right)^2\text{ chia hết cho }\left(n-1\right)^2\text{ nên ta cần chứng minh }n^n-n\text{ chia hết cho }\left(n-1\right)^2\)

\(\text{Hay }\left(n+1\right)^{n+1}-\left(n+1\right)\text{ chia hết cho }n^2\left(n\ge1\right)\)

\(B=\left(n+1\right)^{n+1}-\left(n+1\right)=\left(n+1\right).\left(n+1\right)^n-\left(n+1\right)=\left(n+1\right)\left[\left(n+1\right)^n-1\right]\)

\(=\left(n+1\right)\left(n+1-1\right)\left[\left(n+1\right)^{n-1}+\left(n+1\right)^{n-2}+...+\left(n+1\right)^1+1\right]\)

\(=\left(n+1\right).n.\left[\left(n+1\right)^{n-1}+\left(n+1\right)^{n-2}+...+\left(n+1\right)+1\right]\)

\(\text{Để chứng minh }B\text{ chia hết cho }n^2\text{ thì ta chứng minh }\left[\left(n+1\right)^{n-1}+...+1\right]\text{ chia hết cho }n\)

\(\left(n+1\right)^{n-1}+...+1=\left(n+1\right)^{n-1}+...+\left(n+1\right)^0\text{ có }n\text{ số hạng}\)

\(\text{Ta thấy: }\left(n+1\right)^k=a_k.n^k+a_{k-1}.n^{k-1}+...+a_1.n^1+1\text{ với mọi số tự nhiên }k\)

\(\Rightarrow\left(n+1\right)^k\text{ chia }\left(n-1\right)\text{ luôn dư 1.}\)

\(\Rightarrow\left(n+1\right)^{n-1};\left(n+1\right)^{n-2};....\left(n+1\right)^1;\left(n+1\right)^0\text{ (n số) chia n đều dư 1.}\)

\(\Rightarrow\left(n+1\right)^{n-1}+...+\left(n+1\right)+1\text{ chia hết cho }n\)

\(\Rightarrow B=\left(n+1\right)n\left[\left(n+1\right)^{n-1}+...+1\right]\text{ chia hết cho }n^2\)

\(\Rightarrow\left(n+1\right)^{n+1}-\left(n+1\right)\text{ chia hết cho }n^2\text{ với mọi }n\ge1\)

\(n^2-n\text{ chia hết cho }\left(n-1\right)^2\text{ với mọi }n\in N;\text{ }n\ge2\)

\(\text{ }\)\(\Rightarrow n^2-n+5\left(n-1\right)^2\text{ chia hết cho }\left(n-1\right)^2\text{ với }n\in N;n\ge2\text{ (đpcm)}\)

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 ký tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

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
Câu hỏi Toán học Lớp 9 mới nhất

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

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Gia sư Lazi Gia sư
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo