帰納法で倍数であることを証明する(A)
★☆☆☆☆☆☆(教科書) / 作成者: shonan / 2026/10/24
🔁 類題: 帰納法で倍数であることを証明する(B) (★☆☆☆☆☆☆(教科書))
問題
すべての自然数 $n$ について,$3^{2n}-1$ は $8$ の倍数であることを数学的帰納法によって証明せよ.
「$3^{2n}-1$ は $8$ の倍数である」を ① とする.
[1] $n=1$ のとき $3^2-1=8$ であるから,① は成り立つ.
[2] $n=k$ のとき ① が成り立つと仮定すると,整数 $m$ を用いて $3^{2k}-1=8m$ と表される.$n=k+1$ のとき
\begin{align*}
3^{2(k+1)}-1&=9\cdot 3^{2k}-1=9(8m+1)-1\\
&=72m+8=8(9m+1)
\end{align*}
$9m+1$ は整数であるから,$3^{2(k+1)}-1$ は $8$ の倍数である.よって $n=k+1$ のときも ① は成り立つ.
[1],[2] から,すべての自然数 $n$ について ① は成り立つ.
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