Phương pháp 5: BIẾN ĐỔI BIỂU THỨC CẦN CHỨNG MINH VỀ
DẠNG TỔNG
Giả sử chứng minh A
(n)
k ta biến đổi A
(n)
về dạng tổng của nhiều hạng tử
và chứng minh mọi hạng tử đều chia hết cho k.
Ví dụ 1: CMR: n
3
+ 11n 6 với n z.
Giải: Ta có n
3
+ 11n = n
3
- n + 12n = n(n
2
- 1) + 12n
= n(n + 1) (n - 1) + 12n
Vì n, n - 1; n + 1 là 3 số nguyên liên tiếp
n (n + 1) (n - 1) 6 và 12n 6
Vậy n
3
+ 11n 6
Ví dụ 2: Cho a, b z thoả mãn (16a +17b) (17a +16b) 11
CMR: (16a +17b) (17a +16b) 121
Giải: Có 11 số nguyên tố mà (16a +17b) (17a +16b) 11
1116b 17a
1117b 16a
(1)
Có 16a +17b + 17a +16b = 33(a + b) 11 (2)
Từ (1) và (2)
1116b 17a
1117b 16a
Vậy (16a +17b) (17a +16b) 121
Ví dụ 3: Tìm n N sao cho P = (n + 5)(n + 6) 6n.
Giải : Ta có P = (n + 5)(n + 6) = n
2
+ 11n + 30
= 12n + n
2
- n + 30
Vì 12n 6n nên để P 6n n
2
- n + 30 6n
(2)n30
(1)3 1) -n(n
6n30
6n - n2
Từ (1) n = 3k hoặc n = 3k + 1 (k N)
Từ (2) n {1; 2; 3; 5; 6; 10; 15; 30}
Vậy từ (1); (2) n {1; 3; 6; 10; 15; 30}
Thay các giá trị của n vào P ta có
n {1; 3; 10; 30} là thoả mãn
Vậy n {1; 3; 10; 15; 30} thì P = (n + 5)(n + 6) 6n.
BÀI TẬP TƯƠNG TỰ
Bài 1: CMR: 1
3
+ 3
3
+ 5
3
+ 7
3
2
3
Bài 2: CMR: 36n
2
+ 60n + 24 24
Bài 3: CMR: a. 5
n+2
+ 26.5
n
+ 8
2n+1
59
b. 9
2n
+ 14 5
Bài 4: Tìm n N sao cho n
3
- 8n
2
+ 2n n
2
+ 1
HƯỚNG DẪN - ĐÁP SỐ
Bài 1: 1
3
+ 3
3
+ 5
3
+ 7
3
= (1
3
+ 7
3
) + (3
3
+ 5
3
)
= 8m + 8N 2
3
Bài 2: 36
2
+ 60n + 24 = 12n(3n + 5) + 24
Ta thấy n và 3n + 5 không đồng thời cùng chẵn hoặc cùng lẻ n(3n + 5)
2 ĐPCM
Bài 3: a. 5
n+2
+ 26.5
n
+ 8
2n+1
= 5
n
(25 + 26) + 8
2n+1
= 5
n
(59 - 8) + 8.64
n
= 5
n
.59 + 8.59m 59
b. 9
2n
+ 14 = 9
2n
- 1 + 15
= (81
n
- 1) + 15
= 80m + 15 5
Bài 4: Có n
3
- 8n
2
+ 2n = (n
2
+ 1)(n - 8) + n + 8 (n
2
+ 1) n + 8 n
2
+ 1
Nếu n + 8 = 0 n = -8 (thoả mãn)
Nếu n + 8 0 n + 8 n
2
+ 1
807n
809n
81n8n
81-n8n
2
2
2
2
nn
nn
n
n
Víi
Víi
Víi
Víi
n {-2; 0; 2} thử lại. Vậy n {-8; 0; 2}