證明在 $n, n + 4 , n + 8, n + 12$ 和 $n + 16$ 中,只有一個能被 5 整除,其中 $n$ 是任意正整數。
已知
數字 $n,\ n\ +\ 4,\ n\ +\ 8,\ n\ +\ 12$ 和 $n\ +\ 16$。$n$ 是任意正整數。
要求
我們需要證明在 $n$, $n+4$, $n+8$, $n+12$ 和 $n+16$ 中,只有一個能被 5 整除。
解答
設 $n\ =\ 5q\ +\ r$,其中 $0\ \underline{< }\ r\ <\ 5$。
所以,$r\ =\ 0,\ 1,\ 2,\ 3,\ 4$。
如果 $r\ =\ 0$,則 $n\ =\ 5q$。因此,
$n\ =\ 5q$,可以被 5 整除。
$n\ +\ 4\ =\ 5q\ +\ 4$,不能被 5 整除。
$n\ +\ 8\ =\ 5q\ +\ 8$,不能被 5 整除。
$n\ +\ 12\ =\ 5q\ +\ 12$,不能被 5 整除。
$n\ +\ 16\ =\ 5q\ +\ 16$,不能被 5 整除。
如果 $r\ =\ 1$,則 $n\ =\ 5q\ +\ 1$。因此,
$n\ =\ 5q\ +\ 1$,不能被 5 整除。
$n\ +\ 4\ =\ 5q\ +\ 1\ +\ 4\ =\ 5q\ +\ 5$,可以被 5 整除。
$n\ +\ 8\ =\ 5q\ +\ 1\ +\ 8\ =\ 5q\ +\ 9$,不能被 5 整除。
$n\ +\ 12\ =\ 5q\ +\ 1\ +\ 12\ =\ 5q\ +\ 13$,不能被 5 整除。
$n\ +\ 16\ =\ 5q\ +\ 1\ +\ 16\ =\ 5q\ +\ 17$,不能被 5 整除。
如果 $r\ =\ 2$,則 $n\ =\ 5q\ +\ 2$。因此,
$n\ =\ 5q\ +\ 2$,不能被 5 整除。
$n\ +\ 4\ =\ 5q\ +\ 2\ +\ 4\ =\ 5q\ +\ 6$,不能被 5 整除。
$n\ +\ 8\ =\ 5q\ +\ 2\ +\ 8\ =\ 5q\ +\ 10$,可以被 5 整除。
$n\ +\ 12\ =\ 5q\ +\ 2\ +\ 12\ =\ 5q\ +\ 14$,不能被 5 整除。
$n\ +\ 16\ =\ 5q\ +\ 2\ +\ 16\ =\ 5q\ +\ 18$,不能被 5 整除。
如果 $r\ =\ 3$,則 $n\ =\ 5q\ +\ 3$。因此,
$n\ =\ 5q\ +\ 3$,不能被 5 整除。
$n\ +\ 4\ =\ 5q\ +\ 3\ +\ 4\ =\ 5q\ +\ 7$,不能被 5 整除。
$n\ +\ 8\ =\ 5q\ +\ 3\ +\ 8\ =\ 5q\ +\ 11$,不能被 5 整除。
$n\ +\ 12\ =\ 5q\ +\ 3\ +\ 12\ =\ 5q\ +\ 15$,可以被 5 整除。
$n\ +\ 16\ =\ 5q\ +\ 3\ +\ 16\ =\ 5q\ +\ 19$,不能被 5 整除。
如果 $r\ =\ 4$,則 $n\ =\ 5q\ +\ 4$。因此,
$n\ =\ 5q\ +\ 4$,不能被 5 整除。
$n\ +\ 4\ =\ 5q\ +\ 4\ +\ 4\ =\ 5q\ +\ 8$,不能被 5 整除。
$n\ +\ 8\ =\ 5q\ +\ 4\ +\ 8\ =\ 5q\ +\ 12$,不能被 5 整除。
$n\ +\ 12\ =\ 5q\ +\ 4\ +\ 12\ =\ 5q\ +\ 16$,不能被 5 整除。
$n\ +\ 16\ =\ 5q\ +\ 4\ +\ 16\ =\ 5q\ +\ 20$,可以被 5 整除。
因此,在每種情況下,$n,\ n\ +\ 4,\ n\ +\ 8,\ n\ +\ 12$ 和 $n\ +\ 16$ 中只有一個能被 5 整除。