Тема . САММАТ (Самарская математическая олимпиада)
Теория чисел на САММАТе
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела саммат (самарская математическая олимпиада)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#77778

Доказать, что при всех натуральных n  число 32n+3+ 40n− 27  делится на 64.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Для начала давайте преобразуем наше выражение, 3²ⁿ⁺³ можно представить как 27*3²ⁿ. То есть можно вынести что-то за скобочки!

Подсказка 2

Да, после несложных преобразований получим, что исходное выражение преобразуется в 27*(9ⁿ-1) + 40n. Остаётся доказать, что это выражение делится на 64 при любом натуральном n. Каким методом для доказательства лучше воспользоваться?

Подсказка 3

Верно, это может сделать через индукцию! Но перед этим введём вспомогательную лемму. Попробуйте доказать, что 9ⁿ-1 делится на 8 для любого натурального n.

Подсказка 4

Да, 9 сравнимо с 1 по модулю 8, так что доказывается несложно. Пусть 27*(9ⁿ-1) + 40n делится на 64, попробуйте доказать, что оно делится на 64 при n=n+1

Подсказка 5

Да, при переходе к n+1 получим 27*(9ⁿ⁺¹-1) + 40(n+1) = 27*(9ⁿ-1) + 40n + 40 + 27*8*9ⁿ. Остаётся правильно сгруппировать на слагаемые! То есть так, чтобы каждое из них делилось на 64

Показать доказательство

Воспользуемся методом математической индукции.

 2n+3             2n             n
3    +40n− 27= 27⋅3 − 27+ 40n =27(9 − 1)+ 40n,

при n= 1  выполняется деление на 64.  Пусть это выражение делится на 64  при ∀n >1.

Рассмотрим это выражение при (n+ 1).  Имеем

   n+1                 n
27(9   − 1)+ 40(n +1)= 27(9 ⋅(8+1)− 1)+40n+ 40=

=27(9n − 1)+ 27⋅8⋅9n +40n+ 40=

=(27(9n− 1)+40n)+ 216⋅9n+ 40=

= (27(9n − 1)+ 40n)+ (216(9n − 1))+ 256

Каждое из трех слагаемых делится на 64,  первое — по предположению, второе — потому что 216  и 9n−1  делятся на 8  каждое (9k ≡8 1∀k ∈ℕ.  ) и 256  делится на 64  .

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!