ГДЗ Алгебра 7 клас Істер - Розв'язання вправи № 1035
Розв'язання до підручника «Алгебра» для 7 класу.
Автор: О.С. Істер.
Умова вправи № 1035
Доведіть, що якщо $n$ — натуральне число ($n > 1$), то число $4^n - 3$ не може бути квадратом натурального числа.
Розв'язок вправи № 1035
Коротке рішення
Помітимо, що $4^n = (2^n)^2$ — це точний квадрат.
Знайдемо попередній точний квадрат: $(2^n - 1)^2 = (2^n)^2 - 2 \cdot 2^n \cdot 1 + 1^2 = 4^n - 2^{n+1} + 1.$
Для $n > 1$ маємо $2^{n+1} > 4,$ отже $4^n - 2^{n+1} + 1 < 4^n - 4 + 1 = 4^n - 3.$
Отримали нерівність: $(2^n - 1)^2 < 4^n - 3 < (2^n)^2.$
Оскільки число $4^n - 3$ знаходиться між двома сусідніми квадратами натуральних чисел, воно не може саме бути квадратом. Доведено.
Детальне рішення
Ключ до розв'язання: Щоб довести, що число не є квадратом, ми доводимо, що воно «затиснуте» між двома сусідніми квадратами (як, наприклад, число 7 знаходиться між $2^2=4$ та $3^2=9$). Для цього ми використовуємо властивості теми степінь з натуральним показником та формулу квадрата різниці.
- Крок 1: Число $4^n$ можна записати як $(2^n)^2.$ Це означає, що воно саме є квадратом якогось натурального числа.
- Крок 2: Наше число $4^n - 3$ трохи менше за цей квадрат. Давайте подивимося на попередній до нього квадрат — це $(2^n - 1)^2.$
- Крок 3: Розкривши дужки за формулою, ми бачимо, що наш вираз $4^n - 3$ завжди більший за $(2^n - 1)^2,$ але менший за $(2^n)^2.$
- Оскільки між двома сусідніми квадратами (наприклад, 16 і 25) більше немає жодного цілого квадрата, наше число бути квадратом не може.
Коментування доступне тільки зареєстрованим
Будь ласка, увійдіть через Google, щоб залишити коментар.