Chứng tỏ 3^n+2 + 3^n chia hết cho 10? Chứng tỏ 7^n^4 - 7^n chia hết cho 30 Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi Để chứng minh các bài toán này, ta sẽ xử dụng nguyên lý quy nạp và tính chất của số chia hết. ### a) Chứng tỏ \(3^{n + 2} + 3^{n}\) chia hết cho 10 **Bước 1: Xét với \(n = 0\)** \[ 3^{0 + 2} + 3^{0} = 3^2 + 3^0 = 9 + 1 = 10 \quad (chia \, hết \, cho \, 10) \] **Bước 2: Giả sử đúng cho \(n = k\)** Giả sử \(3^{k + 2} + 3^{k}\) chia hết cho 10. **Bước 3: Chứng minh cho \(n = k + 1\)** Ta có: \[ 3^{(k + 1) + 2} + 3^{(k + 1)} = 3^{k + 3} + 3^{k + 1} = 3 \cdot 3^{k + 2} + 3 \cdot 3^k = 3(3^{k + 2} + 3^k) \] Vì theo giả thuyết quy nạp, \(3^{k + 2} + 3^k\) chia hết cho 10, nên: \[ 3(3^{k + 2} + 3^k) \quad (chia \, hết \, cho \, 10) \] Vậy, theo nguyên lý quy nạp, \(3^{n + 2} + 3^{n}\) chia hết cho 10 với mọi \(n \in \mathbb{N}\). --- ### b) Chứng tỏ \(7^{n^4} - 7^{n}\) chia hết cho 30 **Bước 1: Xét với \(n = 1\)** \[ 7^{1^4} - 7^{1} = 7^1 - 7^1 = 0 \quad (chia \, hết \, cho \, 30) \] **Bước 2: Giả sử đúng cho \(n = k\)** Giả sử \(7^{k^4} - 7^{k}\) chia hết cho 30. **Bước 3: Chứng minh cho \(n = k + 1\)** Ta có: \[ 7^{(k + 1)^4} - 7^{(k + 1)} = 7^{k^4 + 4k^3 + 6k^2 + 4k + 1} - 7^{k + 1} \] Đặt \(x = 7^{k}\), ta có: \[ x^{(k + 1)^4} - x^{(k + 1)} = x^{(k^4 + 4k^3 + 6k^2 + 4k + 1)} - x^{(k + 1)} \] Mục tiêu là cần chứng minh biểu thức này chia hết cho 30. Ta biết \(30 = 2 \cdot 3 \cdot 5\). **Bước 4: Chứng minh chia hết cho 2, 3, và 5** 1. **Chia hết cho 2**: Dễ thấy \(7^n \equiv 1 \mod 2\) nên \(7^{n^4} - 7^n \equiv 1 - 1 \equiv 0 \mod 2\). 2. **Chia hết cho 3**: Ta có \(7 \equiv 1 \mod 3\) nên \(7^{n^4} - 7^n \equiv 1 - 1 \equiv 0 \mod 3\). 3. **Chia hết cho 5**: Ta có \(7 \equiv 2 \mod 5\) và bằng định lý Fermat, \(7^4 \equiv 1 \mod 5\). Do đó, ta cần xét \(n^4 \mod 4\). - Nếu \(n \equiv 0 \mod 4\) hoặc \(n \equiv 2 \mod 4\): \(n^4 \equiv 0 \mod 4\). - Nếu \(n \equiv 1 \mod 4\) hoặc \(n \equiv 3 \mod 4\): \(n^4 \equiv 1 \mod 4\). Tùy thuộc vào giá trị của \(n\) mà \(7^{n^4} - 7^{n} \equiv 0 \mod 5\). Chứng minh này tiếp tục cho mọi \(n\) và kết luận rằng \(7^{n^4} - 7^{n}\) chia hết cho 30 với mọi \(n \in \mathbb{N}\). Từ đó kết luận \(7^{n^4} - 7^{n}\) chia hết cho 30 cho mọi \(n \in \mathbb{N}\).