Autor Tema: Divisivilidad Demostración - a-b | a^n-b^n

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25 Mayo, 2018, 05:12 pm
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AprendizDeMate

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Buenas tardes,

Estoy teniendo problemas para demostrar esta proposición.

\(  a - b | a^n - b^n,  \forall{n\in{N}}, a\neq b\in{Z}  \)

Desde ya les agradezco su ayuda

Saludos.

25 Mayo, 2018, 05:39 pm
Respuesta #1

Juan Pablo Sancho

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Hay una igualdad notable:
\(    \displaystyle a^n -b^n = (a-b) \cdot \sum_{i=0}^{n-1} a^i \cdot b^{n-1-i}  \) que se prueba por inducción.

25 Mayo, 2018, 05:42 pm
Respuesta #2

robinlambada

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Hola.
Buenas tardes,

Estoy teniendo problemas para demostrar esta proposición.

\(  a - b | a^n - b^n,  \forall{n\in{N}}, a\neq b\in{Z}  \)

Desde ya les agradezco su ayuda

Saludos.

Si \( a-b \) es divisor de \( a^n-b^n \) , el cociente debe ser entero.

\( \displaystyle\frac{a^n-b^n}{a-b}=\displaystyle\frac{b^n\left[{\left({\displaystyle\frac{a}{b}}\right)^n-1}\right]}{b\left[{\left({\displaystyle\frac{a}{b}}\right)-1}\right]}=\displaystyle\frac{b^{n-1}\left[{\left({\displaystyle\frac{a}{b}}\right)^n-1}\right]}{\displaystyle\frac{a}{b}-1} \)   y  además  \( \displaystyle\frac{\left({\displaystyle\frac{a}{b}}\right)^n-1}{\displaystyle\frac{a}{b}-1} \) es la expresión de la súma de los n-1 primeros términos de una progresión geométrica de razón \( a \over b \) .

Creo que con esto puedes terminarlo tu.

Saludos.

P.D.: Se me adelanto Juan Pablo. Lo dejo por ser un camino distinto.
Envejecer es como escalar una gran montaña: mientras se sube las fuerzas disminuyen, pero la mirada es más libre, la vista más amplia y serena.

La verdadera juventud una vez alcanzada, nunca se pierde.

25 Mayo, 2018, 05:49 pm
Respuesta #3

Juan Pablo Sancho

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Otro camino es usar directamente inducción en el problema.
Para \(  k=1  \) es cierto \( a-b|a-b  \) suponemos cierto hasta \( k=n\geq 1 \) entonces:

\( a^{n+1}-b^{n+1} = a^n \cdot a - b^n \cdot b = a^n \cdot a -b^n \cdot a + b^n \cdot a -a^n \cdot b + a^n \cdot b - b^n \cdot b =  \)
\( = a \cdot (a^n-b^n) + ab \cdot (a^{n-1} - b^{n-1}) + b \cdot (a^n-b^n) = ....  \)