Te bewijzen : | n5 − n is deelbaar door 30 |
m.a.w. | n5 − n is een veelvoud van 30 |
Bewijs : | |
Deel I |
Voor de kleinste zinvolle n-waarde, nl. 1 is (*) 15 − 1 = 1 − 1 |
Deel II | Gegeven : | k5 − k is deelbaar door 30 ( I.H.) |
Te bewijzen: | (k+1)5 − (k+1) is deelbaar door 30 | |
Bewijs : | (k+1)5 − (k+1) | |
= k5 + 5k4 + 10k3 + 10k2 + 5k + 1 − k − 1 | ||
= k5 − k + 5k.(k3 + 2k2 + 2k + 1) deze derdegraadsveelterm is deelbaar door (k+1) want V(−1) = −1+2−2+1=0 het quotiënt vinden we met de regel van Horner, zodat we verkrijgen | ||
= (k5 − k) + 5.k.(k+1).(k2 + k + 1) | ||
De eerste term (k5− k) is deelbaar door 30 omwille van de I.H. De tweede term is deelbaar door 5 én door 2 want k.(k+1) is het product van twee opeenvolgende natuurlijke getallen. Daar 30 = 5×2×3 moeten we enkel nog een factor 3 zoeken. Elk natuurlijk getal is nu ofwel een drievoud − 1, een drievoud of een drievoud + 1. In het eerste geval zit de factor 3 in (k+1), in het tweede geval in de factor k, in het derde geval in (k2+k+1) Immers, een drievoud + 1 heeft de vorm 3p+1 en (3p+1)² + (3p+1) + 1 = 9p² + 6p + 1 + 3p + 1 + 1 = 9p² + 9p + 3 , een drievoud ! | ||
Beide termen zijn dus deelbaar door 30, dus ook de som Q.E.D. |