/Szkoła średnia/Liczby/Liczby całkowite/Podzielność/Kolejne liczby

Zadanie nr 2160180

Udowodnij, że suma sześcianów trzech kolejnych liczb całkowitych nieparzystych jest podzielna przez 9.

Wersja PDF

Rozwiązanie

Trzy kolejne liczby całkowite nieparzyste możemy oznaczyć przez 2n − 1,2n + 1,2n + 3 dla pewnej liczby całkowitej n . Zatem ich suma sześcianów jest równa

(2n − 1)3 + (2n + 1)3 + (2n + 3 )3 = 3 2 3 2 = (8n − 12n + 6n − 1)+ (8n + 12n + 6n + 1)+ + (8n3 + 36n2 + 54n + 27) = 24n 3 + 3 6n2 + 66n + 27 = 3 2 3 = 9(2n + 4n + 7n + 3)+ (6n + 3n) = = 9(2n 3 + 4n 2 + 7n + 3)+ 3(2n3 + n).

Wystarczy zatem udowodnić, że liczba

 3 2 2n + n = n(2n + 1)

dzieli się przez 3.

Sposób I

Jeżeli n dzieli się przez 3, to koniec.

Jeżeli n daje resztę 1 z dzielenia przez 3, czyli n = 3k + 1 to

 2 2 2 2n + 1 = 2(3k + 1) + 1 = 1 8k + 12k+ 3,

więc  2 2n + 1 dzieli się przez 3.

Jeżeli natomiast n daje resztę 2 z dzielenia przez 3, czyli n = 3k + 2 to

 2 2 2 2n + 1 = 2(3k + 2) + 1 = 1 8k + 24k+ 9,

więc tak jak poprzednio,  2 2n + 1 dzieli się przez 3.

Sposób II

Ponieważ

 3 3 3 3 2 3 2n + n = 3n − (n − n) = 3n − n(n − 1) = 3n − (n− 1)n(n + 1),

wystarczy pokazać, że (n − 1)n (n + 1) dzieli się przez 3. To jednak jest oczywiste, bo jest to iloczyn trzech kolejnych liczb całkowitych.

Wersja PDF
spinner