利用欧几里得除法引理证明任何正整数的立方都可以表示为9m、9m+1或9m+8的形式。


待办事项

我们必须证明任何正整数的立方都可以表示为9m、9m+1或9m+8的形式。

解答

根据欧几里得除法算法,

a = bq + r,其中0 ≤ r < b。

设a为正整数,b = 3。

那么,a = 3q + r,其中0 ≤ r < 3。

r 的可能值为0、1、2。

当r = 0时,

a = 3q

两边立方,

a³ = (3q)³

a³ = 27q³

a³ = 9(3q³)

a³ = 9m,其中m = 3q³

当r = 1时,

a = 3q + 1

两边立方,

a³ = (3q + 1)³

a³ = (3q)³ + 1³ + 3(3q)(1)(3q + 1)

a³ = 27q³ + 1 + 9q(3q + 1)

a³ = 27q³ + 1 + 27q² + 9q

a³ = 27q³ + 27q² + 9q + 1

a³ = 9(3q³ + 3q² + q) + 1

a³ = 9m + 1,其中m = (3q³ + 3q² + q)

当r = 2时,

a = 3q + 2

两边立方,

a³ = (3q + 2)³

a³ = (3q)³ + 2³ + 3(3q)(2)(3q + 2)

a³ = 27q³ + 8 + 54q² + 36q

a³ = 27q³ + 54q² + 36q + 8

a³ = 9(3q³ + 6q² + 4q) + 8

a³ = 9m + 8,其中m = (3q³ + 6q² + 4q)

因此,a 可以是 9m、9m + 1 或 9m + 8 的形式。

更新于:2022年10月10日

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