Question

[Nguyễn Phan Nhật Minh]

Chứng minh với mọi số tự nhiên n>1 thì giá trị biểu thức   \(E=\frac{3n^2}{2n^2+n-1}+\frac{1}{n+1}\)không thể là số tự nhiên

Answer 1

[Đinh Đức Hùng]

Giả sử E là số tự nhiên

Biến đổi E ta có :

\(E=\frac{3n^2}{2n^2+n-1}+\frac{1}{n+1}=\frac{3n^2}{\left(n+1\right)\left(2n-1\right)}+\frac{2n-1}{\left(n+1\right)\left(2n-1\right)}=\frac{3n^2+2n-1}{\left(n+1\right)\left(2n-1\right)}\)

\(=\frac{\left(n+1\right)\left(3n-1\right)}{\left(n+1\right)\left(2n-1\right)}=\frac{3n-1}{2n-1}\)

Do E là số tự nhiên \(\Rightarrow\left(3n-1\right)⋮\left(2n-1\right)\)

\(\Leftrightarrow2\left(3n-1\right)⋮\left(2n-1\right)\Rightarrow\left[2\left(3n-1\right)-3\left(2n-1\right)\right]⋮2n-1\)

\(\Leftrightarrow\left(6n-2-6n+3\right)⋮\left(2n-1\right)\Leftrightarrow1⋮\left(2n-1\right)\)

\(\Rightarrow2n-1\inƯ\left(1\right)=\left\{\pm1\right\}\)

Xét \(2n-1=1\Rightarrow n=1\left(KTM:n>1;\text{loại}\right)\)

Xét \(2n-1=-1\Rightarrow n=0\left(KTM:n>1;\text{loại}\right)\)

Vậy ko có số tự nhiên n > 1 nào để \(\left(3n-1\right)⋮\left(2n-1\right)\) hay 3n - 1 ko chia hết cho 2n - 1

=> điều giả sử là sai hay E ko thể là số tự nhiên (đpcm)