快乐的小蜗牛儿歌歌词:求证,对任意正整数n,N=1/5n^5+1/3n^3+7/15n的值恒为整数

来源:百度文库 编辑:中科新闻网 时间:2024/05/03 04:59:32
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N=1/5*n^5+1/3*n^3+7/15*n
=1/15*(3n^5+5n^3+7n)
=1/15*n(3n^4+5n^2+7)
=1/15*n(3n^4-10n^2+7+15n^2)
=n/15*[(3n^2-7)(n^2-1)+15n^2]
=(n-1)n(n+1)(3n^2-7)/15+n^3

因为(n-1),n,(n+1)是3个连续的自然数,一定有个是3的倍数。

如果(n-1),n,(n+1)里有5的因子,则(n-1)n(n+1)是15的倍数,得证。

如果(n-1),n,(n+1)里没有5的因子,
则只能是n=5k+2,n=5k+3.(k是自然数)
n=5k+2时,
3n^2-7=3(5k+2)^2-7=75k^2+60k+5,是5的倍数。
n=5k+3时,
3n^2-7=3(5k+3)^2-7=75k^2+90k+20,是5的倍数。
所以(n-1)n(n+1)(3n^2-7)是15的倍数。

得证。

用二项式定理展开,以及数学归纳法,学过吗?
如下:
1。 当n=1 时,N=1/5+1/3+7/15=1 是整数
2。 假设当n=k时 成立,即N=1/5k^5+1/3k^3+7/15k
以下证明当n=k+1 时(以下组合数直接写出)
N= 1/5(k+1)^5+1/3(k+1)^3+7/15(k+1)
运用二项式定理展开
N=1/5( k^5 + 5 k^4 + 10k^3 + 10 k^2 + 5k +1)+1/3(k^3+ 3k^2 +3k +1 ) +7/15(k+1)
=(1/5k^5 +1/3k^3 + 7/15k)+ 1/5(5 k^4 + 10k^3 + 10 k^2 + 5k )+1/3(3k^2 +3k)+( 1/5+1/3+7/15)
因为 1/5k^5+1/3k^3+7/15k 是整数(2。中假设) ,1/5(5 k^4 + 10k^3 + 10 k^2 + 5k ),1/3(3k^2 +3k),( 1/5+1/3+7/15) 都是整数
所以当 n=k+1 时, N 是整数
综上,命题成立