Lời giải:
Nếu $a$ là số tự nhiên không chia hết cho $5$ thì xét các TH sau:
+) \(a\equiv 1\pmod 5\Rightarrow a^2\equiv 1\pmod 5\)
+) \(a\equiv 2\pmod 5\Rightarrow a^2\equiv 4\pmod 5\)
+) \(a\equiv 3\pmod 5\Rightarrow a^2\equiv 9\equiv 4\pmod 5\)
+) \(a\equiv 4\pmod 5\Rightarrow a^2\equiv 16\equiv 1\pmod 5\)
Như vậy, khi a là số không chia hết cho $5$ thì \(a^2\equiv 1,4\pmod 5\)
----------------------------------------
Ta có:
\(M=a^4(a^4-1)+4(a^4-1)\)
\(M=(a^4-1)(a^4+4)\)
Nếu \(a^2\equiv 1\pmod 5\Rightarrow a^4\equiv 1\pmod 5\)
\(\Rightarrow \left\{\begin{matrix} a^4-1\vdots 5\\ a^4+4\vdots 5\end{matrix}\right.\Rightarrow M=(a^4-1)(a^4+4)\vdots 25\)
Nếu \(a^2\equiv 4\pmod 5\) \(\Rightarrow a^4\equiv 16\equiv 1\pmod 5\)
\(\Rightarrow \left\{\begin{matrix} a^4-1\vdots 5\\ a^4+4\vdots 5\end{matrix}\right.\Rightarrow M=(a^4-1)(a^4+4)\vdots 25\)
Vậy trong mọi TH thì \(M\vdots 25\) (*)
Mặt khác:
\(M=(a-1)(a+1)(a^2+1)(a^2-2a+2)(a^2+2a+2)\)
Nếu a chẵn thì \(a^2-2a+2\vdots 2; a^2+2a+2\vdots 2\)
\(\Rightarrow M\vdots 4\)
Nếu a lẻ thì \(a-1\vdots 2; a+1\vdots 2\Rightarrow M\vdots 4\)
Vậy M luôn chia hết cho $4$ (**)
Từ (*) và (**) kết hợp với (25, 4) nguyên tố cùng nhau suy ra \(M\vdots 100\)
