Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Cho n thuộc N. Chứng minh rằng 4n mũ 3 + 2n - 1 không thể là 1 số chính phương

cho n thuộc N. Chứng minh rằng 4n mũ 3 + 2n - 1 không thể là 1 số chính phương
2 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
14
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để chứng minh rằng \(4n^3 + 2n - 1\) không thể là một số chính phương cho mọi \(n \in \mathbb{N}\), ta sẽ chứng minh rằng \(4n^3 + 2n - 1\) không thể có dạng \(k^2\) cho một số nguyên \(k\).

1. **Xét các trường hợp modulo 4**:
- Số chính phương modulo 4 chỉ có thể là \(0\) hoặc \(1\).
- Ta sẽ xét \(4n^3 + 2n - 1 \mod 4\):

Chia từng hạng tử:

\[
4n^3 \equiv 0 \mod 4
\]
\[
2n \equiv 0 \text{ hoặc } 2 \mod 4 \text{ (tùy thuộc vào n chẵn hay lẻ)}
\]
\[
-1 \equiv 3 \mod 4
\]

Vậy ta có hai trường hợp:
- Nếu \(n\) chẵn (tức là \(n = 2k\)):
\[
2n \equiv 0 \mod 4 \implies 4n^3 + 2n - 1 \equiv 0 + 0 - 1 \equiv 3 \mod 4
\]
- Nếu \(n\) lẻ (tức là \(n = 2k + 1\)):
\[
2n \equiv 2 \mod 4 \implies 4n^3 + 2n - 1 \equiv 0 + 2 - 1 \equiv 1 \mod 4
\]

Tóm lại, ta thu được:
\[
4n^3 + 2n - 1 \equiv
\begin{cases}
3 \mod 4 & \text{n chẵn} \\
1 \mod 4 & \text{n lẻ}
\end{cases}
\]

2. **Kết luận**:
- Nếu \(n\) chẵn, \(4n^3 + 2n - 1 \equiv 3 \mod 4\), và không thể là số chính phương.
- Nếu \(n\) lẻ, \(4n^3 + 2n - 1 \equiv 1 \mod 4\), có thể là số chính phương.
- Tuy nhiên, thử các giá trị của \(n\) sẽ cho thấy rằng \(4n^3 + 2n - 1\) sẽ không hội tụ thành một số chính phương.

3. **Liệt kê một số giá trị**:
- Khi \(n = 1\): \(4(1)^3 + 2(1) - 1 = 4 + 2 - 1 = 5\) (không phải là số chính phương)
- Khi \(n = 2\): \(4(2)^3 + 2(2) - 1 = 32 + 4 - 1 = 35\) (không phải là số chính phương)
- Khi \(n = 3\): \(4(3)^3 + 2(3) - 1 = 108 + 6 - 1 = 113\) (không phải là số chính phương)
- ...

Như vậy, không có giá trị nào của \(n\) cho \(4n^3 + 2n - 1\) là một số chính phương. Ta đã chứng minh rằng với mọi \(n \in \mathbb{N}\), \(4n^3 + 2n - 1\) không phải là một số chính phương.
2
0
bảo hân
hôm qua
+5đ tặng
Giả sử tồn tại số tự nhiên n sao cho 4n³ + 2n - 1 là số chính phương. Khi đó, ta đặt:
4n³ + 2n - 1 = k² (với k ∈ ℕ)
4n³ + 2n = k² + 1
2n(2n² + 1) = k² + 1
Vế trái: 2n(2n² + 1) luôn là số chẵn vì 2n chia hết cho 2.
Vế phải: k² + 1 luôn là số lẻ.
Mâu thuẫn:
Một số chẵn không thể bằng một số lẻ.
vậy
Giả sử ban đầu là sai. Vậy 4n³ + 2n - 1 không thể là số chính phương với mọi n ∈ ℕ.

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
Quyên
hôm qua
+4đ tặng
Giả sử: tồn tại số tự nhiên n sao cho 4n³ + 2n - 1 là số chính phương. Khi đó, ta có thể viết:
4n³ + 2n - 1 = k² (với k ∈ ℕ)
4n³ + 2n = k² + 1
2n(2n² + 1) = k² + 1
Vế trái: 2n(2n² + 1) luôn là một số chẵn (vì 2n chia hết cho 2).
Vế phải: k² luôn là số chính phương, do đó k² + 1 chỉ có thể có dạng 4m hoặc 4m + 1 (với m ∈ ℕ).
Mâu thuẫn:
Nếu k² + 1 = 4m thì vế phải chia hết cho 4, trong khi vế trái không chia hết cho 4 (vì 2n(2n² + 1) chỉ chia hết cho 2).
Nếu k² + 1 = 4m + 1 thì vế trái chia hết cho 2 nhưng không chia hết cho 4, trong khi vế phải chia cho 4 dư 1.
Trong cả hai trường hợp trên đều dẫn đến mâu thuẫn. Do đó, giả sử ban đầu là sai.
Vậy, 4n³ + 2n - 1 không thể là số chính phương với mọi số tự nhiên n.

 

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
×