数学的帰納法を使った問題の解き方はこれで完璧!


津田塾大学入試問題・数学的帰納法の問題集

nを自然数とするとき、2のn乗を10で割った余りは
どのように変化するか予想し、それを証明せよ。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

・解説
2のn乗を10で割った余りは2、4、6、8、2、4、6、8と
循環されるので、次のように予想される。
mを自然数として
n=4m−3のとき、余りは2…@
n=4m−2のとき、余りは4…A
n=4m−1のとき、余りは6…B
n=4m  のとき、余りは8…C

 

@を証明する。
(T)m=1のとき、n=1で、2÷10の余りは
2であるから成立する。
(U)m=kのとき、@が成り立つと仮定すれば、
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したがって、m=k+1のとき、
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よって10で割った余りも2であり、m=k+1のときも成り立つ。
(T)(U)より、すべての自然数mについて、@は成り立ち、
以下、A、B、Cについても同様にして数学的帰納法により証明される。



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