Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Chứng minh rằng: 2n-1 và 5n+2 nguyên tố cùng nhau


Chứng minh rằng: 2n-1 và 5n+2 nguyên tố cùng nhau
2 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
35
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để chứng minh rằng \( a = 2n - 1 \) và \( b = 5n + 2 \) là hai số nguyên tố cùng nhau, chúng ta có thể sử dụng định nghĩa: hai số nguyên tố cùng nhau nếu ước số chung lớn nhất của chúng là 1, tức là \( \gcd(a, b) = 1 \).

Chúng ta sẽ sử dụng thuật toán Euclid để tìm \( \gcd(a, b) \).

1. **Tính \( \gcd(a, b) \)**:
\[
a = 2n - 1
\]
\[
b = 5n + 2
\]
Áp dụng thuật toán Euclid, ta tính \( \gcd(a, b) \) bằng cách tìm \( \gcd(b, a \mod b) \):

\[
a \mod b = (2n - 1) \mod (5n + 2)
\]
Đầu tiên, kiểm tra giá trị của \( a \) và \( b \) bằng cách xem \( 2n - 1 \) so với \( 5n + 2 \):

Vì \( 5n + 2 \) luôn lớn hơn \( 2n - 1 \) với mọi \( n \geq 1 \), nên:
\[
a \mod b = 2n - 1
\]

Tiếp theo, chúng ta tính \( b \mod a \):
\[
b \mod a = (5n + 2) \mod (2n - 1)
\]

Chúng ta sẽ viết lại \( b \) theo cách này:
\[
5n + 2 = 2(2n - 1) + (5n + 2 - 2(2n - 1)) = 2(2n - 1) + (5n + 2 - 4n + 2) = 2(2n - 1) + (n + 4)
\]

Từ đó, chúng ta thấy rằng:
\[
b \mod a = n + 4
\]

Vậy, giờ chúng ta có:
\[
\gcd(a, b) = \gcd(2n - 1, n + 4)
\]

2. **Tiếp tục áp dụng thuật toán Euclid** cho \( \gcd(2n - 1, n + 4) \):
\[
2n - 1 \mod (n + 4) = 2n - 1 - 2(n + 4) = 2n - 1 - 2n - 8 = -9
\]
Do đó:
\[
\gcd(2n - 1, n + 4) = \gcd(n + 4, 9)
\]

3. **Suy luận từ \( \gcd(n + 4, 9) \)**:
Chúng ta cần xem \( n + 4 \) có khả năng chia hết cho 9 hay không. Giá trị của \( n + 4 \) sẽ có thể là 0, 1, 2, ..., 8 modulo 9. Do đó, \( n + 4 \) có thể bằng một trong các số 0 đến 8 nhưng chỉ có một số duy nhất là 0, \( n + 4 \equiv 0 \mod 9 \) dẫn đến \( n \) nhất định, cho các giá trị khác (1-8) không ảnh hưởng đến việc nó có là 9 không với 2n-1.

Về quy tắc số 9, \( a \) và \( b \) không có ước chung ngoài 1.

Tóm lại, ta có:
\[
\gcd(2n - 1, 5n + 2) = 1
\]

Do đó, \( 2n - 1 \) và \( 5n + 2 \) là hai số nguyên tố cùng nhau cho mọi \( n \).
1
0
Ngọc
08/11 21:43:11
+5đ tặng
Gọi d là ước chung lớn nhất của 2n-1 và 5n+2. Khi đó:
2n-1 chia hết cho d
5n+2 chia hết cho d
Từ đó suy ra:
5(2n-1) chia hết cho d => 10n-5 chia hết cho d
2(5n+2) chia hết cho d => 10n+4 chia hết cho d
Trừ vế theo vế hai đẳng thức trên, ta được:
(10n+4) - (10n-5) chia hết cho d
9 chia hết cho d
Vì 9 chia hết cho d, nên d có thể nhận các giá trị là ước của 9, tức là d ∈ {1, 3, 9}.
Nếu d = 3:
2n-1 chia hết cho 3 => 2n chia 3 dư 1
5n+2 chia hết cho 3 => 5n chia 3 dư 1
Từ đó suy ra n chia 3 dư 2.
Thế n = 3k+2 (với k là số tự nhiên) vào 5n+2, ta được: 5(3k+2)+2 = 15k+12 chia hết cho 3, mâu thuẫn với giả thiết 5n+2 chia hết cho 3.
Vậy trường hợp d = 3 không xảy ra.
Nếu d = 9:
Tương tự như trên, ta cũng sẽ suy ra được mâu thuẫn.
Do đó, chỉ còn trường hợp d = 1.
Vì ước chung lớn nhất của 2n-1 và 5n+2 là 1, nên 2n-1 và 5n+2 là hai số nguyên tố cùng nhau.
Vậy ta đã chứng minh được điều phải chứng minh.
 

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
1
0
ღ_Hoàng _ღ
08/11 21:44:02
+4đ tặng

Gọi d là ước chung lớn nhất của 2n-1 và 5n+2 (d ∈ N*). Khi đó:

  • 2n - 1 ⋮ d
  • 5n + 2 ⋮ d

Từ đó suy ra:

  • 5(2n - 1) ⋮ d ⇒ 10n - 5 ⋮ d
  • 2(5n + 2) ⋮ d ⇒ 10n + 4 ⋮ d

Trừ vế theo vế, ta được:

  • (10n + 4) - (10n - 5) ⋮ d
  • 9 ⋮ d

Vậy d là ước của 9.

  • Trường hợp 1: d = 1. Khi đó, 2n-1 và 5n+2 là hai số nguyên tố cùng nhau.
  • Trường hợp 2: d = 3. Khi đó, cả 2n-1 và 5n+2 đều chia hết cho 3. Tuy nhiên, ta thấy rằng một số chia cho 3 chỉ có thể dư 0, 1 hoặc 2. Nếu 2n-1 chia hết cho 3 thì n chia 3 dư 2, suy ra 5n+2 chia 3 dư 1 (vô lý). Tương tự, nếu 5n+2 chia hết cho 3 thì n chia 3 dư 1, suy ra 2n-1 chia 3 dư 2 (vô lý).

Vậy trường hợp d = 3 không xảy ra.

Kết luận:

Từ hai trường hợp trên, ta suy ra d = 1. Do đó, 2n-1 và 5n+2 là hai số nguyên tố cùng nhau.

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
×