问题 解答题

若n是自然数且不是4的倍数,求证:1n+2n+3n+4n能被10整除.

答案

证明:设a=1n,b=2n,c=3n,d=4n,因为n不是4的倍数,可设n=4k+1,n=4k+2和n=4k+3.

(1)当n=4k+1时,a=14k+1=1,b=24k+1=2?(24k=2?(16)k

因为无论k为什么整数,(16)k的个位数都是6,则2?(16)k的个位数必为2,

c=34k+1=3?(81)k,因为(81)k的个位数都是1,则3?(81)k的个位数必为3,

同理d=44k+1的个位数是4,故当n=4k+1时,a+b+c+d的个位数是1+2+3+4的个位数,即0,

所以能被10整除;

(2)当n=4k+2时,a=14k+2=1,b=24k+2=4?(24k=4?(16)k

因为无论k为什么整数,(16)k的个位数都是6,则4?(16)k的个位数必为4,

c=34k+2=9?(81)k,因为(81)k的个位数都是1,则9?(81)k的个位数必为9,

同理d=44k+2的个位数是6,故当n=4k+2时,a+b+c+d的个位数是1+4+9+6的个位数,即0,

所以能被10整除;

(3)当n=4k+3时,a=14k+3=1,b=24k+3=8?(24k=8?(16)k

因为无论k为什么整数,(16)k的个位数都是6,则8?(16)k的个位数必为8,

c=34k+3=27?(81)k,因为(81)k的个位数都是1,则27?(81)k的个位数必为7,

同理d=44k+3的个位数是4,故当n=4k+3时,a+b+c+d的个位数是1+8+7+4的个位数,即0,

所以能被10整除;

综上所述,当n不是4的倍数时,1n+2n+3n+4n能被10整除.

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