Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Chứng tỏ 3^n+2 + 3^n chia hết cho 10? Chứng tỏ 7^n^4 - 7^n chia hết cho 30

----- Nội dung ảnh -----
1.54. a) Chứng tỏ \(3^{n^2} + 3^n\) chia hết cho 10; \(n \in \mathbb{N}\).

b) Chứng tỏ \(7^{n^4} - 7^n\) chia hết cho 30; \(n \in \mathbb{N}\).
1 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
26
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 \(n \in \mathbb{N}\).
1
0
Đông
18/09 14:31:01
+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

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
×