Chứng minh rằng: A = n^3 + (n+1)^3 + (n+2)^3 chia hết cho 9 với mọi n thuộc

Chứng minh rằng: A = n³ + (n+1)³ + (n+2)³ chia hết cho 9 với mọi n thuộc

Đề bài: Chứng minh rằng: A = n³ + (n+1)³ + (n+2)³ chia hết cho 9 với mọi n thuộc ℕ.

Lời giải:

Áp dụng hằng đẳng thức (a+b)³ = a³ + 3a²b + 3ab² + b³ ta có

A = n³ + (n+1)³ + (n+2)³

= n³ + n³ + 3n² + 3n + 1 + n³ + 6n² + 12n + 8

= 3n3 + 9n2 + 15n + 9

= 3(n³ + 5n) + 9(n² + 1)

Vậy để chứng minh A chia hết cho 9 thì ta sẽ chứng minh 3(n³ + 5n) chia hết cho 9 hay n³ + 5n³ chia hết cho 3.

Nếu n chia hết cho 3 thì hiển nhiên n³ + 5n = n(n² + 5) chia hết cho 3. Do đó A chia hết cho 9.

Giả sử n chia 3 dư 1, khi đó tồn tại một số tự nhiên k sao cho n = 3k + 1. Thay vào ta có

n³ + 5n = n(n² + 5)

= (3k + 1)[(3k + 1)² + 5]

= (3k + 1)(9k² + 6k + 1 + 5)

= (3k + 1)(9k² + 6k + 6)

= (3k + 1).3.(3k² + 2k + 2)

Vậy n³ + 5n chia hết cho 3, do đó 3(n³ + 5n) chia hết cho 9 nên A chia hết cho 9.

Với n chia 3 dư 2, tồn tại một số tự nhiên k sao cho n = 3k + 2. Thay vào ta có

n³ + 5n = n(n² + 5)

= (3k + 2)[(3k + 2)² + 5]

= (3k + 2)(9k² + 12k + 4 + 5)

= (3k + 2)(9k² + 12k + 9)

= (3k + 2).3.(3k² + 4k + 3)

Vậy n³ + 5n chia hết cho 3, do đó 3(n³ + 5n) chia hết cho 9 nên A chia hết cho 9.

Vậy trong mọi trường hợp với n, A đều chia hết cho 9.

Xem thêm các câu hỏi ôn tập Toán chọn lọc, hay khác: