Giải bài 2.3 trang 30 Chuyên đề học tập Toán 10 – Kết nối tri thức

Đề bài

Chứng minh rằng \({n^3} - n + 3\) chia hết cho 3 với mọi số tự nhiên \(n \ge 1\).

Lời giải chi tiết

Với \(n = 1\) ta có \({1^3} - 1 + 3 = 3\) chia hết cho 3.

Vậy mệnh đề đúng với \(n = 1\).

Giải sử mệnh đề đúng với \(n = k\) tức là ta có \({k^3} - k + 3\) chia hết cho 3.

Ta chứng minh mệnh đề đúng với \(n = k + 1\) tức là chứng minh  \({(k + 1)^3} - (k + 1) + 3\) chia hết cho 3.

Thật vậy, ta có

\(\begin{array}{l}{(k + 1)^3} - (k + 1) + 3 = {k^3} + 3{k^2} + 3k + 1 - k - 1 + 3\\ = {k^3} + 3{k^2} + 2k + 3 = ({k^3} - k + 3) + 3{k^2} + 3k\\ = ({k^3} - k + 3) + 3({k^2} + k)\end{array}\)

chia hết cho 3 do \({k^3} - k + 3 \vdots 3\).

Vậy mệnh đề đúng với mọi số tự nhiên \(n \ge 1\).