■連続する整数の積(その7)

 まず,

[Q]n個の連続する整数の積はn!で割り切れる

ことを証明してみよう.

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2個の連続する整数には少なくとも1個の偶数が含まれる.→2で割り切れる.

3個の連続する整数には少なくとも1個の3の倍数が含まれる.→3で割り切れる.

4個の連続する整数には少なくとも1個の4の倍数が含まれる.→4で割り切れる.

5個の連続する整数には少なくとも1個の5の倍数が含まれる.→5で割り切れる.

としてもいいし,

  m(m-1)(m-2)・・・(m-n+1)/n!

 =m!/n!(m-n)!=mCn

としてもよい.

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[Q]n^5-nは10の倍数である.

 n^5-n=n(n^4-1)=n(n^2-1)(n^2+1)

=(n-1)n(n+1)(n^2+1)

 (n-1)n(n+1)は3個の連続する整数の積であるから3!=6で割り切れることはわかるが,(n^2+1)は

  2,5,10,17,26,・・・

となって,n^5-nが10の倍数であるかどうかはよくわからない.

 そこで,数学的帰納法を使ってみよう.

P(1)=1^5-1=0・・・10の倍数である

P(k)=k5-kが10の倍数であると仮定する.このとき,

P(k+1)=(k+1)^5-(k+1)

=(k^5-k)+5k(k+1)(k^2+k+1)

 k(k+1)は2の倍数であるから,(k^5-k)も5k(k+1)(k^2+k+1)も10の倍数である.→P(k+1)は10の倍数である.

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