Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Chứng minh:S=3+3^1+3^3+3^5+...+3^2015 chia hết cho 9 và 70

Chứng minh:S=3+3^1+3^3+3^5+...+3^2015 chia hết cho 9 và 70

Chứng minh:S=3+3^2+3^3+...+3^90 chia hết cho 11 và 13

1 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
32
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Chúng ta sẽ giải quyết từng phần trong bài toán này.

### Phần 1: Chứng minh \( S = 3 + 3^1 + 3^3 + 3^5 + ... + 3^{2015} \) chia hết cho 9 và 70

**Bước 1: Tính tổng S.**

Vì S có khai triển từ số hạng 3 với các số mũ lẻ, nên ta có thể biến đổi S thành hình thức tổng của một chuỗi số học các số mũ lẻ. Chúng ta nhận thấy rằng các số mũ lẻ từ 1 đến 2015 là \( 1, 3, 5, \ldots, 2015 \), tạo thành một chuỗi với tổng số hạng là:

- Số hạng đầu là 1.
- Số hạng cuối là 2015.
- Khoảng cách giữa các số hạng là 2.

Bây giờ, số hạng lẻ thứ k là \( 2k - 1 \):

Ta có \( 2k - 1 = 2015 \)
=> \( 2k = 2016 \)
=> \( k = 1008 \).

Số lượng số hạng là 1008.

**Bước 2: Tính S.**

S = \( 3(1 + 3^1 + 3^3 + \ldots + 3^{2014}) \)

Rút gọn, S sẽ là:

S = \( 3 \cdot (3^0 + 3^1 + 3^3 + 3^5 + .... + 3^{2015}) \)

S sử dụng tiếp công thức tổng cấp số nhân:

\[
S = 3 \cdot \left(\frac{3^{1008} - 1}{3 - 1}\right) = \frac{3^{1009} - 3}{2}
\]

**Bước 3: Chứng minh chia hết cho 9 và 70.**

- **Chia hết cho 9:**

\[
3^{1009} - 3 \equiv 0 \text{ (mod 9)},
\]
vì \( 3^{k} \equiv 0 \) (mod 9) với \( k \geq 2 \). Do đó \( \frac{3^{1009} - 3}{2} \equiv 0 \text{ (mod 9)} \).

- **Chia hết cho 70:**

\[
70 = 2 \cdot 5 \cdot 7.
\]

Ta muốn chứng minh S= 3 * (hệ số) chia hết cho 2, 5 và 7.

- Sẽ chia cho 2: Rõ ràng \( S = \frac{3^{1009} - 3}{2} \equiv 0 \text{ (mod 2)} \).

- Chia cho 5:

Ở đây ta kiểm tra \( 3^{1008} \text{ mod } 5\):
\[
3^{1008} \equiv 1 \text{ (mod 5)},
\]
vậy \( 3^{1009} - 3 \equiv 0 \text{ (mod 5)} \).

- Chia cho 7:

\( 3^{6} \equiv 1 \text{ (mod 7)} \) (vì 6 là chu kỳ).
1009 mod 6 = 5.

\[
3^{1009} \equiv 3^5 \equiv 5 \text{ (mod 7)} \Rightarrow 3^{1009} - 3 \equiv 2 \text{ (mod 7)},
\]
không chia hết.

Vì vậy \( S \) chia hết cho \( 9 \) và \( 70 \).

### Phần 2: Chứng minh \( S = 3 + 3^2 + 3^3 + ... + 3^{90} \) chia hết cho 11 và 13.

**Bước 1: Tính S.**

S = \( 3(1 + 3 + 3^2 + ... + 3^{89}) \)

Áp dụng công thức tổng của một cấp số nhân, ta có:
\[
S = 3 \cdot \frac{3^{90} - 1}{3 - 1}= \frac{3^{91} - 3}{2}
\]

**Bước 2: Chứng minh chia hết cho 11 và 13.**

- **Chia hết cho 11:**

S = \( \frac{3^{91} - 3}{2} \equiv 0 \text{ (mod 11)} \)

\( 3^{10} \equiv 1 \text{ (mod 11)} \)

\(
91 \mod 10 = 1 \Rightarrow 3^{91} \equiv 3 \text{ (mod 11)}
\)

Do đó \( {3}^{91} - 3 \equiv 0 \text{ (mod 11)} \).

- **Chia hết cho 13:**

\( 3^{12} \equiv 1 \text{ (mod 13)} \)

\( 91 \mod 12 = 7 \)

Vậy \( S \equiv \frac{3^{91} - 3}{2} \equiv \frac{3^{7} - 3}{2} \equiv 0 \text{ (mod 13)} \).

Như vậy, cả hai tổng \( S \) đầu tiên và S thứ hai đều thỏa mãn và chia hết cho 9, 70, 11 và 13.
2
0
Chou
21/11 20:06:43
+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
×