Для доказательства того, что значение выражения кратно , необходимо подтвердить, что при делении этого числа на остаток равен . Это можно сделать двумя основными способами: через анализ последней цифры или с помощью теории сравнений по модулю. Способ 1: Анализ последней цифры Число делится на , если оно оканчивается на 0 или 5. Рассмотрим, как меняется последняя цифра степеней числа :
- (последняя цифра 7) (последняя цифра 9) (последняя цифра 3) (последняя цифра 1) (цикл повторяется)
Заметим, что последовательность последних цифр имеет период, равный 4.
- Чтобы найти последнюю цифру , разделим показатель степени на период :
Остаток означает, что последняя цифра совпадает с последней цифрой , то есть это 7. Вычислим последнюю цифру всего выражения:
Так как результат оканчивается на 5, число делится на без остатка. Способ 2: Сравнение по модулю 5 Используем свойства модулярной арифметики для нахождения остатка от деления на .
- Найдем остаток от деления основания на :
Следовательно:
Заметим, что , а . Преобразуем выражение:
Подставим значение вместо :
Так как в четной степени равно :
Теперь вычислим остаток для всего выражения :
Остаток равен 0, что и требовалось доказать. Вывод: Оба метода подтверждают, что выражение нацело делится на . Хотите, чтобы я разобрал аналогичный пример с использованием малой теоремы Ферма?