Question

Докажите, что $5^k$ делится на 3 с остатком 1, если k - четное, и с остатком два, если не четное.

Answer 1

рассмотрим случай четных k

доказательство методом математической индукции
(База индукции)
$k=2$:$5^2=25$
25 при делении на 3 дает остаток 1 (25=8*3+1)
Выполняется
Гипотеза индукции
пусть при k=n утверждение верно, т.е. справедливо утверждение
$5^n$ при четном n при делении на 3 дает остаток 1

Индукционный переход. n+2 - следующее последовательное четное число после числа n
Докажем что тогда $5^{n+2}$ дает остаток 1

Так как $5^{n+2}=5^n*5^2=5^n*25$
$5^n$  при делении на 3 дает остаток 1 (согласно нашей гипотезе)
25 при делении на 3 дает остаток 1 (убедились выше)
Поэтому по правилу деления произведения на число остаток будет равен остатку от деления произведения остатков множителей
так как 1*1=1, а 1 при делении на 3 дает остаток 1
то и число $5^{n+2}$ даст остаток 1
По принципу математической индукции доказано

Аналогично для нечетных доказывается для нечетных
[кратко 5 при делении на 3 дает остаток 2)
(5^{n}*5^2)
5^n - остаток 2
25 - остаток 1
2*1=2 , 2 при делении на 3 остаток 2]