Tìm UCLN

1

1um1nhemtho1

Cho $n \in \mathbb{N^*}$. Tìm UCLN của $3^n+5^n$ và $3^{n+2}+5^{n+2}$


Gọi $(3^n+5^n; 3^{n+2}+5^{n+2}) = d$ thì

$3^{n+2}+5^{n+2} \vdots d$
\Leftrightarrow $9.3^n + 25.5^n \vdots d$ (1)
và $3^n+5^n \vdots d$ \Leftrightarrow $9.3^n+9.5^n \vdots d$ (2)

Từ $(1)$ và $(2)$ \Rightarrow $16.5^n \vdots d$

nhận thấy $3^n+5^n $ không chia hết cho $5$, nên $d$ không chia hết cho $5$

Hay $5^n$ không chia hết cho $d$

\Rightarrow $16 \vdots d$

\Rightarrow $d=1;2;4;8;16$

- với $n=2k$ thì $3^n + 5^n$ không chia hết cho $4$ (cái này bạn tự chứng minh nhé)

Tức là với mọi $n \in \mathbb{N^*}$ thì d chỉ có thể lớn nhất là $2$
thử lại thì thấy $3^n + 5^n$ = lẻ + lẻ =chẵn (đúng)

$3^{n+2}+5^{n+2}$= lẻ + lẻ= chẵn (đúng)

Vậy $2$ là ƯCLN cần tìm.

- với $n=2^{2k+1}$ thì $3^n + 5^n \vdots 8$ và $3^{n+2}+5^{n+2} \vdots 8$

lại có $3^n + 5^n = 3^{2k+1} + 5^{2k+1}= 3.9^k + 5.25^k = 8.9^k + 5(25^k - 9^k)$

ta có $25^k - 9^k \vdots (25-9) = 16$

mà $8.9^k$ không chia hết cho $16 $
\Rightarrow $3^n + 5^n$ không chia hết cho $16$

vậy ƯCLN cần tìm là $8$


Vậy khi $n$ chẵn thì ƯCLN là $2$, n lẻ thì ƯCLN là $8$
 
Top Bottom