Gọi \(d=ƯCLN\left(n^3+2n;n^4+3n^2+1\right)\left(d\in N\right)\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}n^3+2n⋮d\\n^4+3n^2+1⋮d\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}n^4+2n^2⋮d\\n^4+3n^2+1⋮d\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow n^2+1⋮d\)
Mà \(n^3+2n⋮d\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}n^3+n⋮d\\n^3+2n⋮d\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow n⋮d\)
Mà \(n^2+1⋮d\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}n^2⋮d\\n^2+1⋮d\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow1⋮d\)
Vì \(d\in N;1⋮d\Leftrightarrow d=1\)
\(\LeftrightarrowƯCLN\left(n^3+2n;n^4+3n^2+1\right)=1\)
\(\Leftrightarrow\) Phân số \(\dfrac{n^3+2n}{n^4+3n^2+1}\) tối giản với mọi n
Gọi \(d=ƯCLN\left(n^3+2n;n^4+3n^2+1\right)\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n^3+2n⋮d\\n^4+3n^2+1⋮d\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n^4+2n^2⋮d\\n^4+3n^2+1⋮d\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow n^2+1⋮d\)
Mà n3 + 2n \(⋮\) d
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n^3+n⋮d\\n^3+2n⋮d\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow n⋮d\)
Mà n2 + 1 \(⋮\) d
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n^2⋮d\\n^2+1⋮d\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow1⋮d\)
Vì \(d\in N;1⋮d\Rightarrow d=1\)
\(\RightarrowƯCLN\left(n^3+2n;n^4+3n^2+1\right)=1\)
Vậy phân số \(\dfrac{n^3+2n}{n^4+3n^2+1}\) tối giản \(\forall n\in N\) => đpcm
Gọi (\(n^3+2n;n^4+3n^2+1\)) là d => \(n^3+2n\) chia hết cho d và \(n^4+3n^2+1\) chia hết cho d
=>\(n\left(n^3+2n\right)\)chia hết cho d hay \(n^4+2n^2\) chia hết cho d
do đó (\(n^4+3n^2+1\))-(\(n^4+2n^2\)) chia hết cho d hay\(n^2+1\) chia hết cho d (1)
=>(\(n^2+1\))(\(n^2+1\)) chia hết cho d hay \(n^4+2n^2+1\) chia hết cho d
=>(\(n^4+3n^2+1\))-(\(n^4+2n^2+1\)) chia hết cho d hay \(n^2\) chia hết cho d(2)
Từ (1) và (2)=>(\(n^2+1\))-\(n-2\) chia hết cho d hay 1 chia cho d
Do đó \(\left(n^3+2n;n^4+3n^2+1\right)=1\) hoặc -1
=>\(\dfrac{n^3+2n}{n^4+3n^2+1}\) là phân số tối giản (đpcm)
Chúc Bạn Học Tốt