Chứng minh rằng với mọi số tự nhiên n, ta có 10^(2n+1) + 1 chia hết cho 11

Bài 2.21 trang 38 Chuyên đề Toán 10: Chứng minh rằng với mọi số tự nhiên n, ta có 10^{2n + 1} + 1 chia hết cho 11.

Lời giải:

Ta chứng minh bằng quy nạp theo n.

Bước 1. Với n = 0 ta có 10^{2.0 + 1} + 1 = 11 ⁝ 11.

Như vậy khẳng định đúng cho trường hợp n = 0.

Bước 2. Giả sử khẳng định đúng với n = k, tức là ta có: 10^{2k + 1} + 1 chia hết cho 11.

Ta sẽ chứng minh rằng khẳng định cũng đủng với n = k + 1, nghĩa là ta sẽ chứng minh: 10^{2(k + 1) + 1} + 1 chia hết cho 11.

Thật vậy, ta có:

10^{2(k + 1) + 1} + 1

= 10^{(2k + 1) + 2} + 1

= 100.10^{2k + 1} + 1

= 100.10^{2k + 1} + 100 – 100 + 1

= 100(10^{2k + 1} + 1) – 100 + 1

= 100(10^{2k + 1} + 1) – 99.

Vì 10^{2k + 1} + 1 và 99 đều chia hết cho 11 nên 100(10^{2k + 1} + 1) – 99 chia hết cho 11. Do đó 10^{2(k + 1) + 1} + 1 chia hết cho 11.

Vậy khẳng định đúng với mọi số tự nhiên n.

Xem thêm lời giải bài tập Chuyên đề học tập Toán 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Giải bài tập lớp 10 sách mới các môn học