Question

Cho \(n\) là một số không chia hết cho \(3\). Chứng minh rằng \(A=5^{2n}+5^n+1\) chia hết cho \(31\).

Answer 1

Lời giải:

$n$ không chia hết cho $3$ nên $n=3k+1$ hoặc $n=3k+2$ với $k$ tự nhiên.

Nếu $n=3k+1$:
$A=5^{2n}+5^n+1=5^{2(3k+1)}+5^{3k+1}+1$

$=5^{6k}.25+5.5^{3k}+1$

Vì $5^3\equiv 1\pmod {31}$

$\Rightarrow A\equiv 1^{2k}.25+5.1^k+1\equiv 31\equiv 0\pmod {31}$

$\Rightarrow A\vdots 31$

Nếu $n=3k+2$ thì:

$A=5^{2(3k+2)}+5^{3k+2}+1$

$=5^{6k}.5^4+5^{3k}.5^2+1$

$\equiv 1^{2k}.1.5+1^k.5^2+1\equiv 5+5^2+1\equiv 31\equiv 0\pmod {31}$

$\Rightarrow A\vdots 31$

Từ 2 TH suy ra $A\vdots 31$ (đpcm)