大家知道,从n个不同元素中取r个元素的组合的个数计算公式是:
根据组合数的定义可知,这是整数.
这表明其分子连续r个整数之积n(n-1)(n-2)…(n-r+1)可被分母r!整除.
而且,把条件放宽为n∊Z,r∊N时,结论仍然成立.
我们以定理的形式给出来.
定理2 r!|n(n-1)(n-2)…(n-r+1).
证明 (1)当n∊N且0≤r≤n时,由组合数的意义可知结论成立;当n∊N且n<r时,在n,n-1,n-2,…,n-r+1这连续r个整数中,开头的n非负,末尾的n-r+1非正,故其中必有一个为0,故其积为0,当然有r!|0.
(2)当n<0时,设-n=m,则
∵m>0,∴m≥1,m+r-1≥r,Crm+r-1是一个组合数,是整数,故(-1)rCrm+r-1是整数,故结论成立.
例如,6=3!|75×74×73;6=3!|19×20×21;
24=4!|8×7×6×5;4!|(-3)×(-4)×(-5)×(-6).
可见,定理中的整数n可以任意取值,r是连乘整数的个数.
例5 求证:(1)6|(n3-n);(2)若n为奇数,则8|(n2-1).
证明 (1)∵n3-n=n(n2-1)=(n-1)n(n+1),∴6|(n3-n).(www.xing528.com)
(2)设n=2m+1(m∊Z),则n2-1=(2m+1)2-1=4m(m+1).
∵2|m(m+1),∴8|4m(m+1),8|(n2-1).
例6 求证:30|(n5-n).
证明 n5-n
=n(n4-1)
=n(n2-1)(n2+1)
=n(n-1)(n+1)[(n2-4)+5]
=(n-2)(n-1)n(n+1)(n+2)+5(n-1)n(n+1).
∵5!=120|(n-2)(n-1)n(n+1)(n+2),
3!=6|(n-1)n(n+1),30|5(n-1)n(n+1),
∴30|(n5-n).
由30|(n5-n)可知,10|(n5-n).这说明10除n5与10除n所得余数相同,即n5与n个位数字相同,由此可得,7565和756的末位数字都是6.进而从n5与n指数差4,可推广为10|(n4q+r-nr)(q,r∊N).依此可求19102的末位数字.
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