■ベキ和の周期性(その2)

mod10の場合について復習

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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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