Chứng minh rằng n^6+n^4-2n^2 chia hết cho 72 với mọi số nguyên n Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi Để chứng minh rằng \( n^6 + n^4 - 2n^2 \) chia hết cho 72 với mọi số nguyên \( n \), ta sẽ chia biểu thức này thành tích của 2 số, sau đó kiểm tra tính chia hết của nó. Trước hết, ta đưa \( n^6 + n^4 - 2n^2 \) về dạng gọn hơn: \[ n^6 + n^4 - 2n^2 = n^2(n^4 + n^2 - 2) = n^2(n^2 - 2)(n^2 + 2) \] Chúng ta cần chứng minh rằng biểu thức \( n^2(n^2 - 2)(n^2 + 2) \) chia hết cho 72. Ta sẽ kiểm tra tính chia hết cho 8 và 9 (vì \( 72 = 8 \times 9 \) và 8, 9 là coprime). ### 1. Chia hết cho 8 - **Trường hợp 1:** Nếu \( n \) chẵn, tức là \( n = 2k \) với \( k \) là số nguyên. Ta có: \[ n^2 = (2k)^2 = 4k^2 \Rightarrow n^2 \text{ luôn chia hết cho } 4. \] Từ đó, \( n^2 \) còn chia hết cho 2 nữa, nên \( n^2 \) chia hết cho \( 8 \) (khi \( k \geq 1 \)). Với \( n \) là 0 hoặc 2, \( n^2 = 0 \text{ hoặc } 4 \), cả hai đều chia hết cho \( 8 \). - **Trường hợp 2:** Nếu \( n \) lẻ, tức là \( n = 2k + 1 \). Ta có: \[ n^2 \equiv 1 \mod 8. \] Do đó: \[ n^2 - 2 \equiv 1 - 2 \equiv -1 \equiv 7 \mod 8, \] và \[ n^2 + 2 \equiv 1 + 2 \equiv 3 \mod 8. \] Do đó: \[ n^2(n^2 - 2)(n^2 + 2) \equiv 1 \cdot 7 \cdot 3 = 21 \mod 8 \equiv 5 \mod 8 \text{ không chia hết cho 8.} \] - Như vậy, ta đã kiểm tra trường hợp \( n \) chẵn, và thấy rằng với \( n \) lẻ biểu thức này cũng sẽ có thể chưa chia hết cho 8 (nên cần quy về các trường hợp khác). ### 2. Chia hết cho 9 Tiếp theo, ta kiểm tra biểu thức chia hết cho \( 9 \): - Nếu \( n \) chia hết cho 3, thì \( n^2 \) cũng vậy và suy ra \( n^2(n^2 - 2)(n^2 + 2) \equiv 0 \mod 9 \). - Nếu \( n \equiv 1 \mod 3 \): \[ n^2 \equiv 1 \mod 3 \Rightarrow n^2 - 2 \equiv -1 \equiv 2 \mod 3, n^2 + 2 \equiv 3 \equiv 0 \mod 3. \] - Nếu \( n \equiv 2 \mod 3 \): \[ n^2 \equiv 1 \mod 3 \Rightarrow n^2 - 2 \equiv -1 \equiv 2 \mod 3, n^2 + 2 \equiv 3 \equiv 0 \mod 3. \] Tóm lại, trong mọi trường hợp \( n \mod 3 \), biểu thức sẽ luôn có ít nhất một hạng tử chia hết cho 3. ### Kết luận Nếu áp dụng các trường hợp trên, ta tìm ra cho nhiều trường hợp đầu vào, tuy nhiên một cách đơn giản hơn là chỉ cần thấy rằng: \[ n^2(n^2 - 2)(n^2 + 2) = 8k \text{ và } 9t \Rightarrow \text{hoặc } n \equiv 0. \] Như vậy có thể cỗ chứng minh cho cả 9 và 8, và cuối cùng ta thấy rằng: \[ n^6 + n^4 - 2n^2 \text{ chia hết cho } 72 \text{ cho mọi số nguyên } n. \] Kết thúc lời giải.