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设n为任意整数,试证n(n+1)(2n+1)一定是6的倍数

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/14 06:15:58
设n为任意整数,试证n(n+1)(2n+1)一定是6的倍数
一种解法
n和n+1有一个是偶数
所以n(n+1)(2n+1)能被2整除
若n能被3整除,则n(n+1)(2n+1)能被3整除
若n除3余数是2,则n+1除3余数是3,即能整除
若n除3余数是1,3k+1,则2n+1=6k+2+1=6k+3能被3整除
所以能被3整除
2和3互质,所以能被3整除能被2*3=6整除
二种解法
n除以3的余数只有3个可能:0,1,2.
可以把n分3类:3k,3k+1,3k+2
k表示整数
1.n=3k
显然n(n+1)(2n+1)能被3整除
2.n=3k+1
2n+1=2(3k+1)+1=6k+3=3(2k+1),能被3整除
显然n(n+1)(2n+1)能被3整除
3.n=3k+2
n+1=3k+3能被3整除
显然n(n+1)(2n+1)能被3整除
三种解法:归纳法
1.当n=0时,n(n+1)(2n+1)=0,当n=1时,n(n+1)(2n+1)=6,
显然在n=0和n=1时,命题成立.
2.假设n=k(k>1,且k为整数)时,命题成立,则有
k(k+1)(2k+1)是6的倍数.
当n=k+1时,
n(n+1)(2n+1)
=(k+1)(k+2)(2k+3)
=……
=k(k+1)(2k+1)+6(k+1)(k+1)
(请自己展开式子作变形,可得上式)
因为k(k+1)(2k+1)是6的倍数(由假设),而6(k+1)(k+1)也是6的倍数,所以上式明显是6的倍数,即n=k+1时,命题也成立.
3.由1和2,可知对任意正整数,原命题是成立的.
又,当n是负整数时,正好是对应正整数的-1倍,所以有
对任意整数n,n(n+1)(2n+1)恒为6的倍数.