Gammel nøtt stjålet fra realisten og såvidt modifisert

Her kan brukere av forum utfordre hverandre med morsomme oppgaver og nøtter man ønsker å dele med andre. Dette er altså ikke et sted for desperate skrik om hjelp, de kan man poste i de andre forumene, men et sted for problemløsing på tvers av trinn og fag.

Moderatorer: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Svar
Gustav
Tyrann
Tyrann
Innlegg: 4563
Registrert: 12/12-2008 12:44

For hvilke odde n er [tex]\frac{4^n+1}{5}[/tex] et sammensatt tall? Bevis.
Vektormannen
Euler
Euler
Innlegg: 5889
Registrert: 26/09-2007 19:35
Sted: Trondheim
Kontakt:

Først og fremst er dette uttrykket alltid heltallig for odde n:

[tex]4 \equiv (-1) (mod 5)[/tex]

[tex]4^{2k+1} \equiv (-1)^{2k+1} \equiv (-1) (mod 5) \Rightarrow 4^{2k+1} + 1 \equiv 0 mod 5[/tex]

Faktoriserer telleren:

[tex]4^n + 1 = 2^{2n} + 1 = 2^{2n} + 2 \cdot 2^n + 1 - 2 \cdot 2^n = (2^n + 1)^2 - 2^{n+1}[/tex]

n er odd, så n = 2k+1 for et tall k

[tex](2^{2k+1} + 1)^2 - 2^{2k+2} = (2^{2k+1} + 1)^2 - (2^{k+1})^2 = (2^{2k+1} + 1 - 2^{k+1})(2^{2k+1} + 1 + 2^{k+1})[/tex]

For odde n kan vi altså alltid faktorisere telleren til to heltallige faktorer. Fra før vet vi at en av disse må være delelige på 5 for en hver odd n. For k = 0 og k = 1 blir en av faktorene lik 5. Men for alle høyere verdier av k, må en av faktorene være multipler av 5. Altså må minst en av faktorene være sammensatt. Da vil tallet fortsatt være sammensatt etter divisjon med 5. Uttrykket er altså sammensatt for alle odde n > 3.
Gustav
Tyrann
Tyrann
Innlegg: 4563
Registrert: 12/12-2008 12:44

Tror det skulle være riktig det du sier ja.
Svar