證明任何奇正整數的平方都可以表示為 8q+1 的形式,其中 q 為整數。


已知:命題“奇正整數的平方可以表示為 8q + 1 的形式,其中 q 為整數”。

證明:我們需要證明上述命題。

解答


設 'a' 為任意正整數。

根據歐幾里德除法定理

a = bq + r,其中 0 ≤ r < b。

這裡,b = 8。則

a = 8q + r,其中 0 ≤ r < 8。

但根據題意,我們需要考慮奇正整數的平方,則 r = 1, 3, 5, 7。

取 r = 1

a = 8q + 1

兩邊平方:

a² = (8q + 1)²

a² = 64q² + 16q + 1

a² = 8(8q² + 2q) + 1

a² = 8m + 1

其中,m = 8q² + 2q。

取 r = 3,

a = 8q + 3

兩邊平方:

a² = (8q + 3)²

a² = 64q² + 48q + 9

a² = 64q² + 48q + 8 + 1

a² = 8(8q² + 6q + 1) + 1

a² = 8m + 1

其中,m = 8q² + 6q + 1

取 r = 5,

a = (8q + 5)

兩邊平方:

a² = 64q² + 80q + 25

a² = 64q² + 80q + 24 + 1

a² = 8(8q² + 10q + 3) + 1

a² = 8m + 1

其中,m = 8q² + 10q + 3

取 r = 7,

a = 8q + 7

兩邊平方:

a² = (8q + 7)²

a² = 64q² + 112q + 49

a² = 64q + 112q + 48 + 1

a = 8(8q + 14q + 6) + 1

a² = 8m + 1

其中,m = 8q + 14q + 6

因此,任何奇正整數的平方都可以表示為 8q + 1 的形式。

更新於:2022年10月10日

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