\(n^4-1\)
\(=\left(n^2\right)^2-1^2\)
\(=\left(n^2-1\right)\left(n^2+1\right)\)
\(=\left(n-1\right)\left(n+1\right)\left(n^2+1\right)\)
Vì n lẻ \(\Rightarrow\hept{\begin{cases}n-1\text{chẵn}\\n+1\text{chẵn}\\n^2+1\text{chẵn}\Rightarrow n^2+1⋮2\left(1\right)\end{cases}}\)
mặt khác n - 1 và n + 1 là 2 số chẵn liên tiếp \(\Rightarrow\left(n-1\right)\left(n+1\right)⋮4\left(2\right)\)
Từ (1) và (2) \(\Rightarrow\left(n-1\right)\left(n+1\right)\left(n^2+1\right)⋮8\left(đpcm\right)\)
Phân tích thành nhân tử:
\(n^4-1=\left(n^2-1\right)\left(n^2+1\right)=\left(n-1\right)\left(n+1\right)\left(n^2+1\right)\)
Vì n là số tự nhiên lẻ nên n = 2k + 1 với k là số tự nhiên
Khi đó:
\(n^4-1=\left(2k-1+1\right)\left(2k+1+1\right)\left(n^2+1\right)\)
\(=2k\left(2k+2\right)\left(n^2+1\right)\)
\(=2k.2.\left(k+1\right)\left(n^2+1\right)\)
\(=4k\left(k+1\right)\left(n^2+1\right)\)
Vì k(k+1) là tích hay số tự nhiên liên tiếp nên k(k+1) chia hết cho 2 \(\Rightarrow4k\left(k+1\right)⋮8\)
\(\Rightarrow4k\left(k+1\right)\left(n^2+1\right)⋮8\)
hay \(n^4-1⋮8\)(với n là số tự nhiên lẻ)
Ta có điều phải chứng minh.
