Quảng cáo
2 câu trả lời 1108
Để giải bài toán này, ta cần tính tổng của biểu thức \( A = 5 + 5^2 + 5^3 + \ldots + 5^{18} \).
**Bước 1: Tính tổng \( A \)**
Biểu thức \( A \) có dạng tổng của các lũy thừa của 5 từ \( 1 \) đến \( 18 \):
\[ A = 5 + 5^2 + 5^3 + \ldots + 5^{18} \]
Để tính tổng này, ta sử dụng công thức tổng của dãy số hình học:
\[ A = 5(1 + 5 + 5^2 + \ldots + 5^{17}) \]
Công thức tổng của dãy số hình học là:
\[ S_n = \frac{a(r^n - 1)}{r - 1} \]
Trong đó:
- \( a \) là số hạng đầu tiên (\( 5^1 = 5 \)),
- \( r \) là công bội (\( 5 \)),
- \( n \) là số lượng số hạng (\( 18 \)).
Áp dụng vào bài toán:
\[ A = 5 \cdot \frac{5^{18} - 1}{5 - 1} \]
\[ A = 5 \cdot \frac{5^{18} - 1}{4} \]
\[ A = \frac{5^{19} - 5}{4} \]
**Bước 2: Chứng minh các điều kiện**
**a) A chia hết cho 5**
Vì \( A = \frac{5^{19} - 5}{4} \), nó có thể chia hết cho 5, nhưng cần kiểm tra thêm vì sẽ chia một tổng.
Để chứng minh các yêu cầu liên quan đến biểu thức \( A \) như bạn nêu ra, ta sẽ thực hiện từng bước một.
Biểu thức \( A \) được cho là:
\[ A = 5 + 5^2 + 5^3 + 5^4 + \ldots + 5^{18} \]
### 1. Chứng minh rằng \( A \) chia hết cho 6
Để chứng minh \( A \) chia hết cho 6, chúng ta cần chứng minh \( A \) chia hết cho cả 2 và 3, vì 6 = 2 × 3.
#### a. Chứng minh \( A \) chia hết cho 2
Số 5 kết thúc bằng chữ số 5, và số 5 là số lẻ. Do đó, \( 5^n \) cũng là số lẻ đối với mọi \( n \). Tổng của các số lẻ sẽ luôn là số lẻ. Tuy nhiên, chúng ta cần chứng minh tổng này chia hết cho 2.
Ta xét tổng:
\[ A = 5 + 5^2 + 5^3 + \ldots + 5^{18} \]
Ta cần kiểm tra tính chẵn lẻ của tổng này.
- \( 5 \equiv 1 \mod 2 \)
- \( 5^2 = 25 \equiv 1 \mod 2 \)
- \( 5^3 = 125 \equiv 1 \mod 2 \)
- ...
Rõ ràng rằng mỗi số hạng trong tổng \( 5^n \) (với \( n \ge 1 \)) đều có dạng \( 1 \mod 2 \). Tổng của 18 số 1 là 18, và 18 là một số chẵn, do đó tổng này chia hết cho 2.
#### b. Chứng minh \( A \) chia hết cho 3
Ta có:
\[ 5 \equiv 2 \mod 3 \]
Vì vậy, ta có:
\[ 5^n \equiv 2^n \mod 3 \]
Xét tổng:
\[ A = 5 + 5^2 + 5^3 + \ldots + 5^{18} \equiv 2 + 2^2 + 2^3 + \ldots + 2^{18} \mod 3 \]
Chúng ta cần tìm tổng của \( 2 + 2^2 + 2^3 + \ldots + 2^{18} \mod 3 \).
- \( 2 \equiv -1 \mod 3 \)
- \( 2^2 \equiv 1 \mod 3 \)
- \( 2^3 \equiv -1 \mod 3 \)
- \( 2^4 \equiv 1 \mod 3 \)
- ...
Chúng ta có thể thấy rằng chu kỳ lặp lại mỗi 2 số hạng:
\[ 2 + 2^2 + 2^3 + 2^4 + \ldots + 2^{18} = (-1) + 1 + (-1) + 1 + \ldots + (-1) + 1 \]
Có 18 số hạng trong tổng này. Vì 18 là một số chẵn, ta có 9 cặp \((-1) + 1\), và mỗi cặp này bằng 0. Do đó tổng này chia hết cho 3.
Vì vậy, \( A \) chia hết cho cả 2 và 3, suy ra \( A \) chia hết cho 6.
### 2. Chứng minh rằng \( A \) chia hết cho 21
Để chứng minh \( A \) chia hết cho 21, chúng ta cần chứng minh \( A \) chia hết cho cả 3 và 7, vì 21 = 3 × 7.
#### a. Chứng minh \( A \) chia hết cho 3
Chứng minh \( A \) chia hết cho 3 đã được thực hiện ở phần trước.
#### b. Chứng minh \( A \) chia hết cho 7
Ta có:
\[ 5 \equiv -2 \mod 7 \]
Vì vậy, ta có:
\[ 5^n \equiv (-2)^n \mod 7 \]
Xét tổng:
\[ A = 5 + 5^2 + 5^3 + \ldots + 5^{18} \equiv (-2) + (-2)^2 + (-2)^3 + \ldots + (-2)^{18} \mod 7 \]
Chúng ta cần tìm tổng của \( -2 + (-2)^2 + (-2)^3 + \ldots + (-2)^{18} \mod 7 \).
- \( -2 \equiv 5 \mod 7 \)
- \( (-2)^2 \equiv 4 \mod 7 \)
- \( (-2)^3 \equiv -8 \equiv -1 \mod 7 \)
- \( (-2)^4 \equiv 16 \equiv 2 \mod 7 \)
- \( (-2)^5 \equiv -32 \equiv -4 \mod 7 \)
- \( (-2)^6 \equiv 64 \equiv 1 \mod 7 \)
- \( (-2)^7 \equiv -128 \equiv -2 \mod 7 \)
- \( (-2)^8 \equiv 256 \equiv 4 \mod 7 \)
- \( (-2)^9 \equiv -512 \equiv -1 \mod 7 \)
- \( (-2)^{10} \equiv 1024 \equiv 2 \mod 7 \)
- \( (-2)^{11} \equiv -2048 \equiv -4 \mod 7 \)
- \( (-2)^{12} \equiv 4096 \equiv 1 \mod 7 \)
Như vậy, ta có chu kỳ lặp lại mỗi 6 số hạng:
\[ 5 + 4 - 1 + 2 - 4 + 1 \]
Tổng của chu kỳ này là:
\[ 5 + 4 - 1 + 2 - 4 + 1 = 7 \equiv 0 \mod 7 \]
Vì vậy, tổng này chia hết cho 7. Vì có 18 số hạng, tức là có 3 chu kỳ, nên tổng này chia hết cho 7.
Từ đó suy ra \( A \) chia hết cho cả 3 và 7, do đó \( A \) chia hết cho 21.
### Kết luận
Như vậy, chúng ta đã chứng minh được rằng \( A \) chia hết cho 6 và \( A \) chia hết cho 21 như yêu cầu.
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
Điền vào chỗ trống trong bảng thanh toán sau:
Số thứ tự Loại hàng Số lượng (quyển) Giá đơn vị (đồng) Tổng số tiền (đồng) 1 Vở loại 1 35 2000 ... 2 Vở loại 2 42 1500 ... 3 Vở loại 3 38 1200 ... Cộng: ... 170100 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
78752 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
63195 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
39467 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
35479 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
32364



