Quảng cáo
3 câu trả lời 129
`3^(2n + 1) + 2^(n + 2)`
`= 3^(2n) . 3 + 2^n . 2^2`
`= 9^n . 3 + 2^n . 4`
`= 9^n . 3 + 2^n . (7 - 3)`
`= 9^n . 3 + 2^n . 7 - 2^n . 3`
`= 3 . (9^n - 2^n) + 2^n . 7`
Ta có:
`2 ≡ 2 (mod 7)`
`9 ≡ 2 (mod 7)`
`-> 9^n - 2^n \vdots 9 - 2 = 7`
`2^n . 7 \vdots 7`
`-> 3^(2n + 1) + 2^(n + 2) \vdots 7 ∀ n \in N (đpcm)`
Để bài toán có thể chứng minh được, đề bài chính xác cần là \(A = 3^{2n+1} + 2^{n+2}\) chia hết cho 7 với mọi số tự nhiên n. Biểu thức bạn viết (\(3^{n+1} + 2^{n+2}\)) không chia hết cho 7 (ví dụ với n=1, giá trị là 17, không chia hết cho 7).
Dưới đây là phương pháp chứng minh dành cho bài toán chính xác:
Cách 1: Phương pháp tách và nhóm nhân tử
Bước 1: Biến đổi các số hạng lũy thừa.
Ta có \(3^{2n+1} = 3 \cdot 3^{2n} = 3 \cdot 9^n\).
Ta có \(2^{n+2} = 4 \cdot 2^n\).
Bước 2: Thay vào biểu thức tổng quát ban đầu.
Biểu thức trở thành \(A = 3 \cdot 9^n + 4 \cdot 2^n\).
Bước 3: Tách nhóm để tạo bội số của 7.
Biến đổi thành \(A = 3 \cdot 9^n - 3 \cdot 2^n + 7 \cdot 2^n\).
Đặt nhân tử chung \(A = 3 \cdot (9^n - 2^n) + 7 \cdot 2^n\).
Bước 4: Chứng minh từng số hạng chia hết.
Hằng đẳng thức \(9^n - 2^n\) luôn chia hết cho 9-2=7.
Do đó tích \(3 \cdot (9^n - 2^n)\) chia hết cho 7.
Tích \(7 \cdot 2^n\) hiển nhiên luôn chia hết cho 7.
Kết luận: Vậy biểu thức A chia hết cho 7.
Cách 2: Sử dụng đồng dư thức (Modulus)
Bước 1: Tìm số dư của cơ số 9.
Ta có \(9 \equiv 2 \pmod 7\).
Bước 2: Nâng lên lũy thừa bậc n.
Suy ra \(9^n \equiv 2^n \pmod 7\).
Bước 3: Nhân thêm hệ số vào hai vế.
Suy ra \(3 \cdot 9^n \equiv 3 \cdot 2^n \pmod 7\).
Bước 4: Cộng hai vế biểu thức.
Ta được \(3 \cdot 9^n + 4 \cdot 2^n \equiv 3 \cdot 2^n + 4 \cdot 2^n \pmod 7\).
Tương đương \(A \equiv 7 \cdot 2^n \pmod 7\).
Mà \(7 \cdot 2^n\) rõ ràng chia hết cho 7.
Kết luận: Vậy biểu thức A chia hết cho 7.
Để bài toán có thể chứng minh được, đề bài chính xác cần là
A
=
3
2
n
+
1
+
2
n
+
2
chia hết cho 7 với mọi số tự nhiên n. Biểu thức bạn viết (
3
n
+
1
+
2
n
+
2
) không chia hết cho 7 (ví dụ với n=1, giá trị là 17, không chia hết cho 7).
Dưới đây là phương pháp chứng minh dành cho bài toán chính xác:
Cách 1: Phương pháp tách và nhóm nhân tử
Bước 1: Biến đổi các số hạng lũy thừa.
Ta có
3
2
n
+
1
=
3
⋅
3
2
n
=
3
⋅
9
n
.
Ta có
2
n
+
2
=
4
⋅
2
n
.
Bước 2: Thay vào biểu thức tổng quát ban đầu.
Biểu thức trở thành
A
=
3
⋅
9
n
+
4
⋅
2
n
.
Bước 3: Tách nhóm để tạo bội số của 7.
Biến đổi thành
A
=
3
⋅
9
n
−
3
⋅
2
n
+
7
⋅
2
n
.
Đặt nhân tử chung
A
=
3
⋅
(
9
n
−
2
n
)
+
7
⋅
2
n
.
Bước 4: Chứng minh từng số hạng chia hết.
Hằng đẳng thức
9
n
−
2
n
luôn chia hết cho 9-2=7.
Do đó tích
3
⋅
(
9
n
−
2
n
)
chia hết cho 7.
Tích
7
⋅
2
n
hiển nhiên luôn chia hết cho 7.
Kết luận: Vậy biểu thức A chia hết cho 7.
Cách 2: Sử dụng đồng dư thức (Modulus)
Bước 1: Tìm số dư của cơ số 9.
Ta có
9
≡
2
(
mod
7
)
.
Bước 2: Nâng lên lũy thừa bậc n.
Suy ra
9
n
≡
2
n
(
mod
7
)
.
Bước 3: Nhân thêm hệ số vào hai vế.
Suy ra
3
⋅
9
n
≡
3
⋅
2
n
(
mod
7
)
.
Bước 4: Cộng hai vế biểu thức.
Ta được
3
⋅
9
n
+
4
⋅
2
n
≡
3
⋅
2
n
+
4
⋅
2
n
(
mod
7
)
.
Tương đương
A
≡
7
⋅
2
n
(
mod
7
)
.
Mà
7
⋅
2
n
rõ ràng chia hết cho 7.
Kết luận: Vậy biểu thức A chia hết cho 7.
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
114791
-
Hỏi từ APP VIETJACK76027
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
55084 -
48494
