Естественные науки

Доказать делимость методом математической индукции

Как можно доказать методом математической индукции, что (n^x - n) / 5 без остатка при любых натуральных n и любых натуральных x?
Или, по меньшей мере, как доказать, что n^5 - n / 5 без остатка при любых натуральных n?
1)n = 1 => деление без остатка выполняется
2)n = 5m (m принадлежит рациональным числам) => 3125m^5 + 5m => делимость без остатка выполняется
3)n = 5m+1 => 1+25 m+250 m^2+1250 m^3+3125 m^4+3125 m^5-5m-1 => делимость без остатка также выполняется.
Если так можно делать, то, получается, я доказал, что n^5 - n / 5 без остатка при любых натуральных n, а как теперь обобщить это для любой натуральной степени?
Вообще, данный метод доказательства выглядит довольно странно... Так можно делать? Или это делается как-то иначе?
Сначала всё ж надо дать правильную формулировку метода математической индукции. Она такая: ДОКАЗЫВААЕТСЯ, что ЕСЛИ равенство выполняется при некотором фиксированном n, то оно выполняется и при n+1 (или n+a, в общем случае). Потому ПРОВЕРЯЕТСЯ, что равенство выполняется при НЕКОТОРОМ значении n. ТОГДА из жтих двух утверждений и следует, что раз выполняется при вот таком n, и выполняется при n+1, то автоматом выполняется и при n+2, n+3 и так далее, то есть при любом произвольном n. Причём начинать тут вовсе не обязательно с 1.

Ну вот посмотрим для начала, что у нас происходит с х. При х=1 равенство очевидно выполняется. При х=2 получается n²-n = n(n-1). Вполне очевидно, что это равенство в общем случае НЕ ВЫПОЛНЯЕТСЯ. Оно выполняется только в том члучае, если число n оканчивается на 0, 1, 5 или 6. Тем самым при х=2 равенство выполняется уже не при всех n.
Если x=3, то получаем (n³-n) = n(n²-1) = (n-1)*n*(n+1). Это выражение при любом значении n делится на 6, но вот на 5 - опять же не при любом. Например, при n=2 или n=3 оно не выполняется (и вообще при любом n, оканчивающемся на 2, 3, 7 и 8).
Идём дальше, х=4. Тут уже получаем n(n³-1) = n(n-1)*(n²+n+1), и легко видеть, что и это выражение делится на 5 далеко не при всех значениях n.
Так что рассматриваемое утверждение неверно.
ВЯ
Владимир Яночкин
55 315
Лучший ответ
Эля Субботина Да, действительно, что-то я вчера не то написал. А для второго случае, где n^5 - n, можно делать так, как сделал я? Если длать сначала для, например, 1, потомдля некоторого абстрактного m, потом для m+1, то не получится выделить на третьем шаги инбукции что-то, что позволит сделать какое-то заключение, или я чего-то не понимаю.
1) для n =1 n^5-n / 5 = 0 верно
2) пусть n = m, тогда m^5-m / 5 без остатка
3) m+1. ((m+1)^5 - m - 1) / 5... Вот здесь вот начинаются у меня проблемы. Как увязать это выражение с выражением на предыдущем шаге?
методом математической индукции -вполне нормальный метод для доказательства утверждений, касающихся натуральных чисел.
у вас с доказательством возникли проблемы, потому, что само утверждение не верно.
оно не выполняется для всех n.

если вы ищите интересные выражения, то сначала их надо проверять, для некоторых натуральных чисел, чтобы, хотя бы, очевидно, они выполнялись для некоторых натуральных чисел. а потом уже доказывать методом мат. индукции, что ваше утверждение верно для любых натуральных чисел.

прочла предыдущие определения метода мат. индукции и решила вам его пояснить.
метод заключается в следующем. нужно доказать справедливость утверждения А (n)
1) проверяем справедливость А при n=1 (в общем случае, это может быть и любое натуральное число n>1)
2) предполагаем, что А справедливо при n=k.
3) пытаемся доказать, что А справедливо при n=k+1. Обычно для этого используется справедливость А при n=1 и n=k.
если это удалось, то А справедливо, для всех натуральных n.
Н=
Натали =^_^=
53 831
Эля Субботина Я понимаю, я пробовал так делать, но, что называется, Pech gehabt.
Вот я ниже уже прокомментировал ответ (или выше, у кого как показывает), но, к сожалению, ответа не получил. Может быть, Вы могли бы проконсультировать меня?
Дублирую комментарий.
Да, действительно, что-то я вчера не то написал. А для второго случае, где n^5 - n, можно делать так, как сделал я? Если длать сначала для, например, 1, потомдля некоторого абстрактного m, потом для m+1, то не получится выделить на третьем шаги инбукции что-то, что позволит сделать какое-то заключение, или я чего-то не понимаю.
1) для n =1 n^5-n / 5 = 0 верно
2) пусть n = m, тогда m^5-m / 5 без остатка
3) m+1. ((m+1)^5 - m - 1) / 5... Вот здесь вот начинаются у меня проблемы. Как увязать это выражение с выражением на предыдущем шаге?
Доказать можно, что угодно, если лох поверит :)
Мария Михеева
Мария Михеева
41 347
Эля Субботина Совершенно бесполезный ответ в данном случае.
Метод математической индукции заключается в доказательстве сначала для 1, затем для какого-нибудь абстрактного большого числа, которое мы назовём для удобства n. В случае справедливости этого, доказательство для всех чисел n+1, n+1+1... считается справедливым по индукции.
Эля Субботина Ну вот Вы мне и ответьте, можно ли доказывать так, как доказал я и как доказать делимость для абстрактной степени?
Владимир Яночкин Нет, формулировка метода математической индукции НЕ ТАКАЯ.