Question

Cho n là số tự nhiên lớn hơn 1. Chứng minh n⁴ + 4ⁿ là hợp số.

Answer 1

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