证明任何正整数的平方不可能是任何正整数m的6m+2或6m+5的形式。
已知:陈述“任何正整数的平方不可能是任何正整数m的6m+2或6m+5的形式”。
需证明:我们需要证明该陈述。
解答
根据欧几里得除法定理;
如果a和b是两个正整数;
- a = bq + r,其中0 ≤ r < b。
如果b = 6,则;
- a = 6q + r,其中0 ≤ r < 6。
- 所以,r = 0, 1, 2, 3, 4, 5
当r = 0时
a = 6q
两边平方,我们得到:
a² = (6q)²
a² = 36q²
a² = 6(6q²)
a² = 6m,其中m = 6q²
当r = 1时
a = 6q + 1
两边平方,我们得到:
a² = (6q + 1)²
a² = 36q² + 12q + 1
a² = 6(6q² + 2q) + 1
a² = 6m + 1,其中m = 6q² + 2q
当r = 2时
a = 6q + 2
两边平方,我们得到:
a² = (6q + 2)²
a² = 36q² + 24q + 4
a² = 6(6q² + 4q) + 4
a² = 6m + 4,其中m = 6q² + 4q
当r = 3时
a = 6q + 3
两边平方,我们得到:
a² = (6q + 3)²
a² = 36q² + 36q + 9
a² = 36q² + 36q + 6 + 3
a² = 6(6q² + 6q + 1) + 3
a² = 6m + 3,其中m = 6q² + 6q + 1
当r = 4时
a = 6q + 4
两边平方,我们得到:
a² = (6q + 4)²
a² = 36q² + 48q + 16
a² = 36q² + 48q + 12 + 4
a² = 6(6q² + 8q + 2) + 4
a² = 6m + 4,其中m = 6q² + 8q + 2
当r = 5时
a = 6q + 5
两边平方,我们得到:
a² = (6q + 5)²
a² = 36q² + 60q + 25
a² = 36q² + 60q + 24 + 1
a² = 6(6q² + 10q + 4) + 1
a² = 6m + 1,其中m = 6q² + 10q + 4
因此,任何正整数的平方不可能是任何正整数m的6m+2或6m+5的形式。