TỐC ĐỘ X2
TỐC ĐỘ X2
TỐC ĐỘ X2

CHUYÊN ĐỀ ÔN THI

Tìm dư của phép chia tổng luỹ thừa của hai số vô tỉ liên hợp cho một số nguyên tố c.

BÀI TOÁN

Tìm dư của phép chia số (a+b)n+(ab)n(a+\sqrt{b})^n+(a-\sqrt{b})^n cho cc, trong đó a,b,ca, b, c là các số tự nhiên, c\large \color{blue}c là số nguyên tố  và bb không chính phương.


HƯỚNG DẪN GIẢI

Đặt un=(a+b)n+(ab)nu_n=(a+\sqrt{b})^n+(a-\sqrt{b})^n, ta có dãy số quy nạp sau đây (gọi là dãy số Lucas):

u1=2a,u2=2(a2+b),un=Sun1Pun2,u_1=2a, u_2=2(a^2+b), u_n=Su_{n-1}-Pu_{n-2},

S=2a,P=a2+bS=2a, P=a^2+b lần lượt là tổng và tích của hai cơ số. Với nn khá lớn ta không dùng bảng tính được  vì vậy chúng tôi đề xuất phương pháp sau đây: 

Trường hợp 1 (dễ nhất):  c c\color{blue}\Large c là số nguyên tố và (bc)=1\left(\begin{array}{l}b\\c\end{array} \right) =1 , trong  đó là ký hiệu Legendre của b đối với c.

 

 Để tính   ta xét các trường hợp thường gặp với cc là số nguyên tố pp.  (Xem thêm cách tính trong các trường hợp phức tạp hơn.)


 

Trong trường hợp này ta có:

 {ucu1(mod c)uc1u0(mod c)\left\lbrace\begin{array}{lll}u_c&\equiv u_1 & (\text{mod}\ c) \\ u_{c-1} &\equiv u_0 & (\text{mod}\ c) \end{array} \right.  

Sau đó ta dùng dãy số truy hồi ngược để tính un(mod c)u_n \quad (\text{mod}\ c)

BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Tìm dư của phép chia số (2+3)2027+(23)2027(2+\sqrt{3})^{2027}+(2-\sqrt{3})^{2027} cho 2039.


 HƯỚNG DẪN GIẢI

Xét dãy số Lucas un=(2+3)n+(23)nu_n=(2+\sqrt3)^{n}+(2-\sqrt3)^{n}, ta có: u0=2,u1=4,S=4,P=1u_0=2, u_1=4, S=4, P=1, dãy số quy nạp un=4un1un2u_n=4u_{n-1}-u_{n-2}, dãy số truy hồi ngược .   Số chia c=2039c=2039 là số nguyên tố. 
Ta tính (32039)=(1)[2039+16].\left(\dfrac{3}{2039}\right)=(-1)^{\big[\frac{2039+1}{6} \big]}.    Vậy (32039)=1\left(\dfrac{3}{2039}\right)=1 (thoả điều kiện).


Để nhập hàm Int trong màn hình Phép tính thông thường  ta bấm qTR4.

Do đó

    

Ta sử dụng Bảng tính để xây dựng dãy số truy hồi ngược:

Bấm   w4, nhập 4 và 2 lần lượt vào A1,A2A_1, A_2. Từ A3A_3 đến A45A_{45}   bấm I1để điền công thức        .


Để chèn hàm Int vào bảng tính ta bấm qTR0 . Công thức đầy đủ của điền công thức là: 4A2A12039Int((4A2A1)÷2039).\large 4A_2-A_1-2039 \text{Int}((4A_2-A_1)\div2039) .Bắt đầu là u2029u_{2029} nên sau 13 bước ta sẽ có u2027u_{2027}A13A_{13}.

 Vậy dư của phép chia số (2+3)2027+(23)2027(2+\sqrt3)^{2027}+(2-\sqrt3)^{2027} cho 2039 là 843.


 
Xembàiliênquan Tìm dư của phép chia số (a+b)n+(ab)n\color{blue}(a+\sqrt{b})^n+(a-\sqrt{b})^n cho một số nguyen tố c (Bài 2).