1 Hà Văn Tùng
CÁC BÀI TẬP
I. QUAN HỆ CHIA HẾT:
1. BÀI 1:
Chứng minh rằng trong hai số tự nhiên liên tiếp có một số chia hết cho 2.
Giải
Gọi hai số tự nhiên liên tiếp là : a, a +1
Lấy a chia cho 2 ta được: a = 2.q + r với 0 ≤ r < 2.
+ Với r = 0 thì a = 2.q 2
+ Với r = 1 thì a + 1 = 2.q + 1 + 1 = 2.q + 2 = 2( q + 1) 2
Vậy trong hai số tự nhiên liên tiếp có một số chia hết cho 2.
2. BÀI 2:
Chứng minh rằng trong ba số tự nhiên liên tiếp có một số chia hết cho 3.
Giải
Gọi ba số tự nhiên liên tiếp là : a, a +1 , a +2
Lấy a chia cho 3 ta được: a = 2.q + r với 0 ≤ r < 3.
+ Với r = 0 thì a = 3.q 3
+ Với r = 1 thì a = 3.q + 1 . Khi đó : a + 2 = 3.q + 3 3
+ Với r = 2 thì a = 3.q + 2 . Khi đó a + 1 = 3.q + 3 3
Vậy trong ba số tự nhiên liên tiếp có một số chia hết cho 3.
3. BÀI 3:
Chứng minh rằng trong n số tự nhiên liên tiếp có một số chia hết cho n.
Giải
Gọi n số tự nhiên liên tiếp là : a, a +1 , a +2 …a( n-1)
Lấy a chia cho n ta được: a = n.q + r với 0 ≤ r < n.
+ Với r = 0 thì a = n.q n
+ Với r = 1 thì a = n.q + 1 n . Khi đó : a+ (n-1) = n.q + 1 + (n-1) = n.q + n n
+ Với r = 2 thì a = n.q + 2 n. Khi đó a + (n-2) = n.q + 2 + (n+-2) = n.q + n n
+ Với r = n-1 thì a = n.q + n - 1 n . Khi đó a + 1 = n.q + n-1 +1= n.q + n n
Vậy trong n số tự nhiên liên tiếp có một số chia hết cho n.
*Một số phương pháp chứng minh chia hết
Vậy : 11 a + a 6
Bài 7
Dùng quy nạp CMR tổng các lũy thừa bậc ba của ba số tự nhiên liên tiếp chia hết
cho 9.
Giải
Tổng các lũy thừa bậc 3 của 3 số tự nhiên liên tiếp có dạng: (n-1) + n + (n+1) 9
Ta có : (n-1) + n + (n+1) = n - 3n +3n-1+ n + n +3n +3n +1
= 3n + 6n 9
Giả sử: n = 1, ta có: 3.1 +6.1 = 9 9
Giả sử n = k , ta có: 3k +6.k 9
Ta chứng minh: n = k+1 , ta có: 3(k+1)+6(k+1) = 3(k +3k +3k+1)+6k+6
= 3k +9k +9k+3+6k+6
= 3k +6k + 9k +9k+9
Mà 3k +6k 9 và 9k +9k+9 9
Vậy: 3n + 6n 9
Theo nguyên lý quy nạp thì (n-1) + n + (n+1) 9
Bài 8: : CMR ∀ a ∈ N ta có :
a( a+1) ( 2a + 1) 6
Giải
a(a+1)( 2a+ 1) 6
Ta có: a(a+1)( 2a+ 1) = a(a+1)( a -1 + a+ 2) = a(a+1)(a-1) + a(a+1)( a+2)
Nếu a = 0 thì a(a+1)(2a+1) = 0 6
Nếu a > 0 thì a( a+1) (a-1) 6 vì tích 3 số tự nhiên liên tiếp chia hết cho 6
a( a+1)( a+2) 6 vì tích 3 số tự nhiên liên tiếp chia hết cho 6
Do đó : a(a+1( 2a+1) 6 ∀ a ∈ N
Bài 9 CMR ∀ a ∈ N ta có :
a - a 30
Giải
3 Hà Văn Tùng
Vì a chẵn nên a = 2k ; k ∈ N
Ta có: a(a+2) = 2k(2k+2) = 4k(k+1)
+ Nếu k chẵn ⇒ 4k 8
+ Nếu k lẻ ⇒ k+1 là số chẵn
+ Nếu k lẻ ⇒ 4k(k+1) 8
Vậy a(a+2) 8 , với a là số chẵn , a ∈ N
Bài 12 CMR: n +11n 3 ∀n
Giải
Ta có: n (n -1 +12) = n(n -1) + 12n
= n(n -1)(n+1) +12n 3
Vì n(n-1)(n+1) là tích ba số tụe nhiên liên tiếp nên chia hết cho 3.
4 Hà Văn Tùng
Vậy: n +11n 3 ∀n.
Bài 13: CMR : với bất kỳ n ta có : n - n 3
Giải
Ta có : n(n -1) = n(n-1)(n+1) 3 ( vì tích ba số tự nhiên liên tiếp nên chia hết
cho 3)
Vậy: n - n 3 ∀ n.
Bài 14 CMR : [(a +a)(2a+1)] 6 ∀ a ∈ N
Giải
Ta có: (a +a)(2a+1) = a(a+1)[(a-1)+(a+2)]
= [a(a+1)(a-1)+a(a+1)(a+2) ] 6
Vì a(a+1)(a-1) và a(a+1)(a+2) là tích ba số tự nhiên liên tiếp nên chia hết
cho 6.
Vậy: [(a +a)(2a+1)] 6 ∀ a ∈ N.
Bài 15 CMR: [a(a -2)+13a] 6 ∀ a ∈ N.
Giải
Ta có: a(a -2)+13a = a(a - 1- 1)+13a
= a(a -1) - a+13a
= a(a -)(a+1) +12a
Lấy a , a , a …..a chia cho n ta được: a = n.q + r với 0≤ r < n
a = n.q + r với 0≤ r < n
.
.
a = n. q + r với 0 ≤ r <n
Ta nhận thấy r , r ….r nhận n giá trị {0,1…n+1} theo nguyên tắc kéo theo thì số có
hai số nhận cùng giá trị. Giả sử r = r = n-3. Khi đó :
a - a = n.q - n.q n (đpcm)
* DÙNG HẰNG ĐẲNG THỨC :
a - b a-b ; a + b a+b với n lẻ
------------------------------------------------
II. ƯỚC CHUNG LỚN NHẤT
1. BÀI 1( Tính chất 5)
Dùng thuật toán Ơclit tìm ( 895, 195)
Giải
Ta có:
895 = 195. 4 + 115
195 = 115. 1 + 80
115 = 80. 1 + 35
80 = 35. 2 + 10
35 = 10. 3 + 5
10 = 5.2 + 0
Vậy ( 895, 195) = 5
2. BÀI 2
Tìm tất cả các cặp số tự nhiên a, b thõa mãn điều kiện sau:
a + b = 432 và ( a, b) = 36
giải
-Vì vai trò của a và b như nhau nên ta giả sử a ≥ b.
- Vì ( a, b) = 36 . Theo tính chất 5. Ta có:
= 1
Từ (1), (2) và (3) ta chọn:
⇒
và
⇒
Vậy có các cặp ( 450, 6) và (90, 30) thõa mãn điều kiện đề bài.
CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN VỀ BỘI CHUNG NHỎ NHẤT
Áp dụng tính chất 5:
Bài 1 : Tìm các cặp số tự nhiên a, b thõa mãn điều kiện sau:
a x b = 360 , [a,b] = 60
Giải
Vì vai trò của a ,b như nhau , ta giả sử a ≥ b
Vì [a,b]= 60 . Theo tính chất 5 ⇒ = 1
Đặt a = , b = . Khi đó :
( a, ) = 1 (1)
a ≤ b (2)
a x b = x = = 10 ( 3)
Từ (1) , (2). Ta chọn:
⇒
và
⇒
Vậy có các cặp (60; 10) và (30 ; 12)