2014-03-02
Докажите, что сумма четных степеней трех последовательных четных чисел не может равняться четной степени целого числа.
Решение:
Предположим, что равенство возможно, т.е.
#(2m - 2)^{2k_{1}} + (2m)^{2k_{2}} + (2m + 2)^{2k_{3}} = n^{2p}.#
Ð ассмотрим сравнения по модулю 3. Три последовательных четных числа всегда имеют следующие остатки от деления на 3: 0, 1, 2. Пусть для определенности #2m - 2 \equiv 0 (\mod 3),# тогда #2m \equiv 2 (\mod 3),#
#2m + 2 \equiv 1 (\mod 3)# Следовательно, #(2m - 2)^{2k_{1}} \equiv 0 (\mod 3)#
#(2m)^{2k_{2}} \equiv 2^{k_{2}} = 4^{k_{2}} \equiv 1 (\mod 3)#
#(2m + 2)^{2k_{1}} \equiv 1 (\mod 3)# Отсюда
#(2m - 2)^{2k_{1}} + (2m)^{2k_{2}} + (2m + 2)^{2k_{3}} \equiv 0 + 1 + 1 \equiv 2 (\mod 3)#
но #n^{2p}# может давать только два остатка при делении на 3 - либо О,
либо 1. Итак, левая и правая части равенства #(2m-2)^{2k_{1}} + (2m)^{2k_{2}} + (2m+2)^{2k_{3}} = n^{2p}# не сравнимы но модулю 3, что и доказывает утверждение.