说明2的2n次方减1能被3整除

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/27 15:09:20
说明2的2n次方减1能被3整除

说明2的2n次方减1能被3整除
说明2的2n次方减1能被3整除

说明2的2n次方减1能被3整除
数学归纳法证明
n=1 2的2n次方减1=4^n-1=3 能被3整除
设n=k时2的2k次方减1 能被3整除
n=k+1时2的2(k+1)次方减1=4*2^2k-1=4*2^2k-4+3=4(2^2k-1)+3
由假设2^2k-1能被3整除,4(2^2k-1)能被3整除 4(2^2k-1)+3能被3整除
结论也成立

2^2n-1=4^n-1=(3+1)^n-1
(3+1)^n展开即可知道(3+1)^n-1能被3整除

2^2n-1=4^n-1=(3+1)^n-1
根据n次多项式展开式={3^n+(Cn,1)3^(n-1)*1^1+...+(Cn,n-1)3^1*1^(n-1)+1}-1={3^n+(Cn,1)3^(n-1)*1^1+...+(Cn,n-1)3^1*1^(n-1)}
每项都有3的倍数,所以原式能被3整除

数学归纳法
n=1时,=0,成立
假设n=k时成立,即2^(2k)-1能够被3整除,
那么当n=k+1时,原式=2^(2K+2)-1=4(2^(2k)-1)+3,能够被3整除
所以结论成立

2的2n次方减1
=2^(2n)-1
=(2^n)^2-1
=(2^n+1)(2^n-1)
因为2^n不是3的倍数
所以(2^n+1),(2^n-1)中至少有一个是3的倍数
所以2的2n次方减1能被3整除