chứng minh A = 22 + 23 + .....+ 260 chia hết cho 6
Quảng cáo
2 câu trả lời 218
Nhận thấy rằng \( 2^n \) với mọi \( n \geq 2 \) đều là các số chẵn (vì \( 2^n \) là lũy thừa của 2 và tất cả các số lũy thừa của 2 từ \( 2^2 \) trở đi đều là số chẵn). Vì vậy, tất cả các số hạng trong tổng \( A = 2^2 + 2^3 + 2^4 + \dots + 2^{60} \) đều là số chẵn.
Vì tổng của các số chẵn luôn là một số chẵn, do đó \( A \) chia hết cho 2.
Để chứng minh \( A \) chia hết cho 3, ta cần tính tổng này modulo 3, tức là \( A \mod 3 \).
- Ta biết rằng \( 2^1 \equiv 2 \pmod{3} \) và \( 2^2 \equiv 1 \pmod{3} \), vì vậy các lũy thừa của 2 theo modulo 3 có chu kỳ với độ dài 2:
- \( 2^1 \equiv 2 \pmod{3} \)
- \( 2^2 \equiv 1 \pmod{3} \)
- \( 2^3 \equiv 2 \pmod{3} \)
- \( 2^4 \equiv 1 \pmod{3} \)
- Và cứ tiếp tục như vậy, ta thấy rằng \( 2^n \equiv 2 \pmod{3} \) nếu \( n \) lẻ, và \( 2^n \equiv 1 \pmod{3} \) nếu \( n \) chẵn.
Tổng \( A = 2^2 + 2^3 + 2^4 + \dots + 2^{60} \) gồm 59 hạng tử, từ \( 2^2 \) đến \( 2^{60} \), trong đó có 30 hạng tử có số mũ chẵn (tương ứng với \( 2^2, 2^4, \dots, 2^{60} \)) và 29 hạng tử có số mũ lẻ (tương ứng với \( 2^3, 2^5, \dots, 2^{59} \)).
- Các hạng tử với số mũ chẵn có giá trị \( 2^n \equiv 1 \pmod{3} \), nên tổng các hạng tử với số mũ chẵn là \( 30 \times 1 = 30 \).
- Các hạng tử với số mũ lẻ có giá trị \( 2^n \equiv 2 \pmod{3} \), nên tổng các hạng tử với số mũ lẻ là \( 29 \times 2 = 58 \).
Vậy tổng \( A \mod 3 \) là:
\[
A \mod 3 = (30 + 58) \mod 3 = 88 \mod 3 = 88 - 29 \times 3 = 88 - 87 = 1 \mod 3.
\]
Tuy nhiên, chúng ta nhận thấy rằng tổng này đã bị sai trong bước này. Vì
Nhận thấy rằng 2n2n với mọi n≥2n≥2 đều là các số chẵn (vì 2n2n là lũy thừa của 2 và tất cả các số lũy thừa của 2 từ 2222 trở đi đều là số chẵn). Vì vậy, tất cả các số hạng trong tổng A=22+23+24+⋯+260A=22+23+24+⋯+260 đều là số chẵn.
Vì tổng của các số chẵn luôn là một số chẵn, do đó AA chia hết cho 2.
Để chứng minh AA chia hết cho 3, ta cần tính tổng này modulo 3, tức là Amod3Amod3.
- Ta biết rằng 21≡2(mod3)21≡2(mod3) và 22≡1(mod3)22≡1(mod3), vì vậy các lũy thừa của 2 theo modulo 3 có chu kỳ với độ dài 2:
- 21≡2(mod3)21≡2(mod3)
- 22≡1(mod3)22≡1(mod3)
- 23≡2(mod3)23≡2(mod3)
- 24≡1(mod3)24≡1(mod3)
- Và cứ tiếp tục như vậy, ta thấy rằng 2n≡2(mod3)2n≡2(mod3) nếu nn lẻ, và 2n≡1(mod3)2n≡1(mod3) nếu nn chẵn.
Tổng A=22+23+24+⋯+260A=22+23+24+⋯+260 gồm 59 hạng tử, từ 2222 đến 260260, trong đó có 30 hạng tử có số mũ chẵn (tương ứng với 22,24,…,26022,24,…,260) và 29 hạng tử có số mũ lẻ (tương ứng với 23,25,…,25923,25,…,259).
- Các hạng tử với số mũ chẵn có giá trị 2n≡1(mod3)2n≡1(mod3), nên tổng các hạng tử với số mũ chẵn là 30×1=3030×1=30.
- Các hạng tử với số mũ lẻ có giá trị 2n≡2(mod3)2n≡2(mod3), nên tổng các hạng tử với số mũ lẻ là 29×2=5829×2=58.
Vậy tổng Amod3Amod3 là:
Amod3=(30+58)mod3=88mod3=88−29×3=88−87=1mod3.Amod3=(30+58)mod3=88mod3=88−29×3=88−87=1mod3.
Tuy nhiên, chúng ta nhận thấy rằng tổng này đã bị sai trong bước này. Vì
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
4773
