CMR với n\(\in\)N* , n>1 thì A=\(n^4+4^n\) là hợp số
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Nếu nn chẵn thì cái tổng chia hết cho 2
Nếu nn lẻ thì
Phân tích nhân tử
Ta có n4+4n=(n2)2+(2n)2+2.n2.2n−2.n2.2n=(n2+2n)2−n2.2n+1=(n2+2n−n.2n+12)(n2+2n+n.2n+12)n4+4n=(n2)2+(2n)2+2.n2.2n−2.n2.2n=(n2+2n)2−n2.2n+1=(n2+2n−n.2n+12)(n2+2n+n.2n+12)
Ta chỉ cần chứng minh cả 2 thừa số đều lớn hơn 1 là được
Tức là ta chứng minh n2+2n−n.2n+12≥1n2+2n−n.2n+12≥1
Tương đương với n2+2n+1−2n.2n+12+n2≥2n2+2n+1−2n.2n+12+n2≥2 ( nhân 2 cho 2 vế )
BĐT <=>(n−2n+12)2+n2≥2<=>(n−2n+12)2+n2≥2 đúng với nn lẻ và n≥3n≥3
Vậy, ta có điều phải chứng minh
Ta có : A = n2(n2 +2n + 1) + ( n2 + 2n + 1) = (n2+1).(n+1)2
Vì n2 + 1 không phải là số chính phương nên A không phải là số chính phương.
(n^2 + n)^2 = n^4 + 2n^3 + n^2
Vì n > 0, nên 2n^2 + 2n + 1 > n^2.
Suy ra: A = n^4 + 2n^3 + 2n^2 + 2n + 1 > n^4 + 2n^3 + n^2 = (n^2 + n)^2.
Hay A > (n^2 + n)^2. (1)
Lại có:
(n^2 + n + 1)^2 = n^4 + n^2 + 1 + 2n^3 + 2n^2 + 2n = n^4 + 2n^3 + 3n^2 + 2n + 1.
=>(n^2 + n + 1)^2 - A = (n^4 + 2n^3 + 3n^2 + 2n + 1) - (n^4 + 2n^3 + 2n^2 + 2n + 1) = n^2.
Vì n > 0 nên n^2 > 0, do đó (n^2 + n + 1)^2 > A.
Hay A < (n^2 + n + 1)^2. (2)
Từ (1) và (2), ta có:
(n^2 + n)^2 < A < (n^2 + n + 1)^2.
Lời giải:
Nếu $n$ chẵn, hiển nhiên $A=n^4+4^n\vdots 2$ và $A>2$ nên $A$ là hợp số.
Nếu $n$ lẻ:
Ta có:
\(A=n^4+4^n=(n^2)^2+(2^n)^2=(n^2)^2+(2^n)^2+2.n^2.2^n-2^{n+1}.n^2\)
\(=(n^2+2^n)^2-(2^{\frac{n+1}{2}}.n)^2=(n^2+2^n-2^{\frac{n+1}{2}}.n)(n^2+2^n+2^{\frac{n+1}{2}}.n)\)
Với $n$ lẻ thì \(n^2+2^n-2^{\frac{n+1}{2}}.n;n^2+2^n+2^{\frac{n+1}{2}}.n\) đều là những số nguyên.
\(n^2+2^n-2^{\frac{n+1}{2}}.n=(n-2^{\frac{n-1}{2}})^2+2^{n-1}\geq 2\) với mọi $n$ tự nhiên lẻ.
\(n^2+2^n+2^{\frac{n+1}{2}}.n>2\) với mọi $n$ tự nhiên lẻ. Do đó $A$ là hợp số
Từ 2 TH trên suy ra $A$ là hợp số với mọi số tự nhiên $n$.