Вопрос задан 12.10.2024 в 08:45. Предмет Алгебра. Спрашивает Потапенко Павел.

Докажите что при любом натуральном значении n значение выражения 21^n + 9 * 13^n - 2 * 5^n+1 кратно 8

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Цимбал Сніжана.

Давайте докажем, что выражение 21n+913n25n+121^n + 9 \cdot 13^n - 2 \cdot 5^{n+1} кратно 8 при любом натуральном значении nn.

Шаг 1: Представление чисел по модулю 8

Для начала выясним, как числа 21n21^n, 913n9 \cdot 13^n и 25n+12 \cdot 5^{n+1} ведут себя по модулю 8. Это поможет нам работать с остатками при делении на 8 и сократить вычисления.

  1. 21mod821 \mod 8:

    21÷8=2 (остаток 5),215(mod8)21 \div 8 = 2 \text{ (остаток 5)}, \quad 21 \equiv 5 \pmod{8}

    Следовательно, 21n\equив5n(mod8)21^n \equив 5^n \pmod{8}.

  2. 13mod813 \mod 8:

    13÷8=1 (остаток 5),135(mod8)13 \div 8 = 1 \text{ (остаток 5)}, \quad 13 \equiv 5 \pmod{8}

    Следовательно, 13n5n(mod8)13^n \equiv 5^n \pmod{8}.

  3. 5mod85 \mod 8:

    55(mod8)5 \equiv 5 \pmod{8}

    Следовательно, 5n5n(mod8)5^n \equiv 5^n \pmod{8}.

Теперь мы знаем, что нам нужно рассмотреть выражения 5n5^n и 5n+15^{n+1} по модулю 8.

Шаг 2: Поведение 5n5^n по модулю 8

Рассмотрим, как возводится число 5 в степени по модулю 8:

  • 515(mod8)5^1 \equiv 5 \pmod{8}
  • 52=251(mod8)5^2 = 25 \equiv 1 \pmod{8}
  • 53=125\equив5(mod8)5^3 = 125 \equив 5 \pmod{8}
  • 54=625\equив1(mod8)5^4 = 625 \equив 1 \pmod{8}

Здесь мы видим, что 5n5^n по модулю 8 периодично с периодом 2:

5n{5,если n нечетное,1,если n четное.5^n \equiv \begin{cases} 5, & \text{если } n \text{ нечетное}, \\ 1, & \text{если } n \text{ четное}. \end{cases}

Шаг 3: Упрощение выражения

Теперь вернемся к исходному выражению 21n+913n25n+121^n + 9 \cdot 13^n - 2 \cdot 5^{n+1}.

  1. Так как 21n5n(mod8)21^n \equiv 5^n \pmod{8} и 13n\equив5n(mod8)13^n \equив 5^n \pmod{8}, то:

    21n+913n5n+95n=105n(mod8)21^n + 9 \cdot 13^n \equiv 5^n + 9 \cdot 5^n = 10 \cdot 5^n \pmod{8}

    Поскольку 102(mod8)10 \equiv 2 \pmod{8}, то:

    105n25n(mod8).10 \cdot 5^n \equiv 2 \cdot 5^n \pmod{8}.
  2. Выражение 25n+1-2 \cdot 5^{n+1} по модулю 8:

    25n+1=255n105n25n(mod8).-2 \cdot 5^{n+1} = -2 \cdot 5 \cdot 5^n \equiv -10 \cdot 5^n \equiv -2 \cdot 5^n \pmod{8}.

Шаг 4: Окончательный результат

Теперь сложим оба выражения:

25n25n=0(mod8).2 \cdot 5^n - 2 \cdot 5^n = 0 \pmod{8}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Алгебра

Алгебра 07.07.2025 12:56 21 Модин Федя

Последние заданные вопросы в категории Алгебра

Алгебра 07.07.2025 12:56 21 Модин Федя
Алгебра 07.07.2025 11:57 16 Горбаченко Артём
Алгебра 07.07.2025 10:55 24 Просалов Кирилл
Алгебра 07.07.2025 09:56 14 Александрова Анастасия
Алгебра 07.07.2025 08:52 10 Сенавьев Никита
Алгебра 07.07.2025 07:54 23 Рашитова Влада
Алгебра 07.07.2025 06:52 23 Гринь Тёма
Алгебра 07.07.2025 05:58 13 Потанцев Роман
Алгебра 07.07.2025 04:51 22 Луганский Максим
Алгебра 06.07.2025 20:57 3 Мирная Лера
Задать вопрос