Cho p là số nguyên tố lớn hơn 3. Chứng minh \(p^2-1\) chia hết cho 3
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
3) CM:p+1 chia hết cho 2
vì p lớn hơn 3 suy ra p là số lẻ và p+1 là số chẵn.
Vậy p+1 chia hết cho 2
CM:p+1 chia hết cho 3
Ta có:p x (p+1) x (p+2) chia hết cho 3(vì tích 3 số liên tiếp luôn chia hết cho 3)
Mà p và p+2 là số nguyên tố nên p và p+2 ko chia hết cho 3
Vậy p+1 chia hết cho 3
Mà ƯCLN(2,3) là 1
Vậy p+1 chia hết cho 2x3 là 6
Vậy p+1 chia hết cho 6 với mọi p lớn hơn 3 và p+2 cùng là số nguyên tố.
Một số nguyên tố > 3 thì sẽ có dạng 3k + 1 hoặc 3k + 2
Với p= 3k + 1 suy ra p + 2 = 3k + 1 + 2 = 3k + 3 chia hết cho 3 là hợp số
Vậy : p=3k + 2 .Ta có : p + 1 = 3k + 2 + 1 = 3k + 3 chia hết cho 3 ( 1 )
Vì : p là SNT > 3 suy ra PLA số lẻ , suy ra p + 1 là số chẵn ( số lẽ + số lẽ = số chẵn )suy ra p+1 chia hết cho 2 ( 2 )
Từ ( 1 ) và ( 2 ) suy ra p + 1 chia hết cho 6 ( một số chia hết hết cho 2 và 3 , chia hết cho 6 )
p là số nguyên tố lớn hơn 3 nên p lẻ, do đó p+1 ⋮ 2 (1)
p là số nguyên tố lớn hơn 3 nên p có dạng 3k+1 hoặc 3k+2.
Dạng 3k+1 không xảy ra.
Dạng 3k+2 cho ta p+1 ⋮ 3 (2).
Từ (1) và (2) cho ta p+1 ⋮ 6
Vì p là số nguyên tố lớn hơn 3 nên p có dạng 6k-1 hoặc 6k+1nếu p=6k+1 thì p+2=6k+3=3(2k+1)chia hết cho 3 và lớn hơn 3 nên là hợp số(vô lí) do đó p=6k-1⇒p+1=6k chia hết cho 6(đpcm)
Bài này chỉ sử dụng nhận xét này là xong
Nhận xét: Số chính phương chỉ chia ba dư 0 hoặc 1
Chứng minh như sau:
Xét số tự nhiên p, ta thấy p chỉ có 3 dạng p=3k,p=3k+1,p=3k+2 với k là số tự nhiên
Nếu p=3k thì p2=9k2 chia hết cho 3
Nếu p=3k+1 thì p2=(3k+1)2=(3k+1)(3k+1)=9k2+6k+1 chia 3 dư 1
Nếu p=3k+2 thì p2=(3k+2)2=(3k+2)(3k+2)=9k2+12k+4 chia 3 dư 1
Thế cho nên với p là số tự nhiên bất kì thì p2 chia 3 dư 1 hoặc 0
Bước chứng minh hoàn tất
Bây giờ áp dụng vào bài toán
Vì p là số nguyên tố lớn hơn 3 nên p không chia hết cho 3
Vậy theo nhận xét vừa rồi ta có p2 chia 3 dư 1 (vì p không chia hết cho 3)
Do đó p2-1 chia hết cho 3
À mà mình có cách này ngắn hơn cách trước
Ta có bước phân tích sau:p2-1=(p2+p)+(-p-1)=p(p+1)-(p+1)=(p+1)(p-1)
Vậy thì p2-1=(p+1)(p-1)
Nhân p vào hai vế ta được p(p2-1)=(p-1)p(p+1)
Lúc này ta có (p-1),p,(p+1) là 3 số tự nhiên liên tiếp
Thế cho nên có ít nhất một số chia hết cho 3 trong ba số trên
Do đó (p-1)p(p+1) chia hết cho 3
Do đó p(p2-1) chia hết cho 3
Mà p là số nguyên tố lớn hơn 3 nên hiển nhiên không chia hết cho 3
Vậy p2-1 chia hết cho 3