Дано послідовність an=7n−2. Визначити, чи існують її члени, що закінчуються на 0; діляться на 13; діляться на 2, але не на 3; дають остачу 1 при діленні на 27.
Розв’язання
а) Шукаємо n так, щоб 7n−2 закінчувалося на 0 (тобто ділилося на 10). Спробуємо невеликі значення n: при n=4 маємо 7⋅4−2=26, при n=8 — 54. Загальний вигляд: 7n≡2(mod10). Оскільки 7⋅6=42≡2, то n=6+10k. Для n=6: a6=40 (закінчується на 0).
б) Перевіряємо ділятьність на 13: 7n−2≡0(mod13)⇒7n≡2(mod13). Множник 7 обертається за модулем 13 як 2 (оскільки 7⋅2=14≡1). Отже, n≡2⋅2=4(mod13). При n=4: a4=26, що ділиться на 13.
в) Шукаємо числа, парні (7n−2 завжди парне, оскільки 7n і 2 мають різну парність тільки якщо n непарне? Ні: 7n−2 парне ⇔7n парне ⇔n парне). Нехай n=2k. Тоді an=14k−2. Перевіримо ділятьність на 3: 14k−2≡k+1(mod3). Щоб не ділилося на 3, треба k+1≡0, тобто k≡2. Візьмемо n=2 (k=1): a2=12 (ділиться на 2 і на 3). Візьмемо n=4: a4=26 (ділиться на 2, не ділиться на 3).
г) Розглядаємо рівняння 7n−2=27k+1⇒7n=27k+3. Шукаємо найменше натуральне розв'язання. Спробуємо k=0⇒n=3/7 (не ціле). k=1⇒7n=30. k=2⇒7n=57. k=3⇒7n=84⇒n=12. Перевірка: a12=7⋅12−2=82. 82=27⋅3+1.
Відповідь:
а) Так, наприклад a6=40; б) Так, наприклад a4=26; в) Так, наприклад a4=26; г) Так, наприклад a12=82.
Дано послідовність an=7n−2. Визначити, чи існують її члени, що закінчуються на 0; діляться на 13; діляться на 2, але не на 3; дають остачу 1 при діленні на 27.
Що треба знати
Число an є натуральним для кожного натурального n. Для перевірки властивостей (ділення, остачі) розглядаємо вираз 7n−2 за модулем відповідного числа.
💡 Підказка — спробуй спершу сам
Розгляньмо кожен підпункт окремо. Спробуй знайти конкретне значення n, яке задовольняє умову для кожного випадку, або доведи, що таких чисел немає.
Розв’язання крок за кроком
а) Шукаємо n так, щоб 7n−2 закінчувалося на 0 (тобто ділилося на 10). Спробуємо невеликі значення n: при n=4 маємо 7⋅4−2=26, при n=8 — 54. Загальний вигляд: 7n≡2(mod10). Оскільки 7⋅6=42≡2, то n=6+10k. Для n=6: a6=40 (закінчується на 0).
б) Перевіряємо ділятьність на 13: 7n−2≡0(mod13)⇒7n≡2(mod13). Множник 7 обертається за модулем 13 як 2 (оскільки 7⋅2=14≡1). Отже, n≡2⋅2=4(mod13). При n=4: a4=26, що ділиться на 13.
в) Шукаємо числа, парні (7n−2 завжди парне, оскільки 7n і 2 мають різну парність тільки якщо n непарне? Ні: 7n−2 парне ⇔7n парне ⇔n парне). Нехай n=2k. Тоді an=14k−2. Перевіримо ділятьність на 3: 14k−2≡k+1(mod3). Щоб не ділилося на 3, треба k+1≡0, тобто k≡2. Візьмемо n=2 (k=1): a2=12 (ділиться на 2 і на 3). Візьмемо n=4: a4=26 (ділиться на 2, не ділиться на 3).
г) Розглядаємо рівняння 7n−2=27k+1⇒7n=27k+3. Шукаємо найменше натуральне розв'язання. Спробуємо k=0⇒n=3/7 (не ціле). k=1⇒7n=30. k=2⇒7n=57. k=3⇒7n=84⇒n=12. Перевірка: a12=7⋅12−2=82. 82=27⋅3+1.
Відповідь:
а) Так, наприклад a6=40; б) Так, наприклад a4=26; в) Так, наприклад a4=26; г) Так, наприклад a12=82.