Zadanie 3 — matura 2023, maj

Zadanie 3 — matura 2023, maj. Matematyka podstawowa, F-2023. Treść zadania i rozwiązanie krok po kroku.

← Wszystkie zadania z matematyki
Zadanie 3
Matura 2023 · maj · F-2023 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt
Liczby rzeczywiste
43%średni wynik CKE
Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających. Raport CKE ↗

Wykaż, że dla każdej liczby naturalnej \(n\geq 1\) liczba \((2n+1)^2-1\) jest podzielna przez \(8\).

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Rozłóż wyrażenie na czynniki

Korzystamy ze wzoru na różnicę kwadratów, aby otrzymać iloczyn kolejnych liczb naturalnych.

\[(2n+1)^2-1=(2n+1-1)(2n+1+1)=4n(n+1)\]

2 Wykaż podzielność przez 8

Spośród dwóch kolejnych liczb \(n\) i \(n+1\) jedna jest parzysta, więc ich iloczyn jest podzielny przez \(2\). Po pomnożeniu przez \(4\) otrzymujemy wielokrotność \(8\).

\[n(n+1)=2k\quad\text{dla pewnego }k\in\mathbb{N},\qquad 4n(n+1)=8k\]

Odpowiedź

Dla każdej liczby naturalnej \(n\geq 1\) podana liczba jest podzielna przez \(8\).

\[8\mid\bigl((2n+1)^2-1\bigr)\]

Sprawdzenie

Dla najmniejszej dopuszczalnej wartości \(n=1\) otrzymujemy \(8\), zgodnie z wykazaną podzielnością.

\[(2\cdot1+1)^2-1=9-1=8\]