Dowody podzielności i reszt — jak wykazać, że liczba jest podzielna
Liczbę zapisujemy wzorem ogólnym z całkowitym k (parzysta 2k, nieparzysta 2k+1, reszta r z dzielenia przez m: mk+r), przekształcamy wyrażenie i wyłączamy dzielnik przed nawias albo znajdujemy iloczyn kolejnych liczb.
Liczba dająca resztę r z dzielenia przez m m — dzielnik, r — reszta, k — liczba całkowita
mk+r
Jak udowodnić podzielność liczby
W dowodzie zapisujesz liczby wzorem ogólnym z całkowitym k (parzysta 2k, nieparzysta 2k+1, reszta r z dzielenia przez m: mk+r), przekształcasz wyrażenie i wyłączasz dzielnik przed nawias — albo znajdujesz w nim iloczyn kolejnych liczb.
(2n+3)2−1=4n2+12n+8=4(n2+3n+2) — czynnik 4 przed nawiasem dowodzi podzielności przez 4
n3−n=(n−1)n(n+1) — trzy kolejne liczby, więc iloczyn dzieli się przez 2 i przez 3, czyli przez 6
5n+2+5n=5n(25+1)=26⋅5n — wspólna potęga przed nawias
4k2+2k+9=2(2k2+k+4)+1 — reszta z dzielenia przez 2 równa 1
Jak zapisać dowód na maturze
Na maturze: zadanie „Wykaż, że…” za 2 pkt: zapisz założenie jako wzór (n=2k+1, a=5k+1), rozwiń wzorami skróconego mnożenia z karty wzorów, uporządkuj i doprowadź do postaci d⋅(…) lub d⋅(…)+r. Zawsze kończ zdaniem: „… jest liczbą całkowitą, więc liczba jest podzielna przez d”. Gdy zostaje n(n+1), napisz wprost, że jedna z dwóch kolejnych liczb jest parzysta — bez tego zdania tracisz punkt.
Przykłady krok po kroku
Każdy przykład to inny typ zadania z tego tematu: najpierw sposób, potem zadanie rozwiązane krok po kroku.
Przykład 1 Zapis ogólny liczby nieparzystej i kolejnych liczb
Zapisujesz liczbę parzystą jako 2k, nieparzystą jako 2k+1, kolejne liczby jako n, n+1, n+2, a dwie niezależne liczby różnymi literami.
Zadanie Liczba n jest nieparzysta. Zapisz w postaci ogólnej liczbę n oraz dwie następne liczby nieparzyste i wykaż, że suma tych trzech liczb jest podzielna przez 3.
1Liczba nieparzysta to liczba parzysta powiększona o 1, więc zakładam n=2k+1 dla pewnej liczby całkowitej k.
2Kolejne liczby nieparzyste różnią się o 2 (między nimi stoi liczba parzysta): następne to 2k+3 i 2k+5.
3Dodaję: (2k+1)+(2k+3)+(2k+5)=6k+9.
4Oba składniki dzielą się przez 3, więc wyłączam: 6k+9=3(2k+3). Liczba 2k+3 jest całkowita, zatem suma jest podzielna przez 3.
Odpowiedź: n=2k+1, 2k+3, 2k+5; suma =3(2k+3) — podzielna przez 3
Przykład 2 Podzielność po rozwinięciu kwadratu
Rozwijasz kwadrat lub iloczyn, porządkujesz wyrażenie i wyłączasz dzielnik przed nawias, żeby otrzymać iloczyn dzielnika i liczby całkowitej.
Zadanie Wykaż, że dla każdej liczby całkowitej n liczba (3n+1)2+2 jest podzielna przez 3.
1Podzielność przez 3 pokażę, doprowadzając liczbę do postaci 3⋅(liczba całkowita) — najpierw rozwijam kwadrat wzorem (a+b)2=a2+2ab+b2.
2(3n+1)2=9n2+6n+1, więc (3n+1)2+2=9n2+6n+3.
3Każdy składnik dzieli się przez 3: wyłączam 9n2+6n+3=3(3n2+2n+1).
4Dla całkowitego n liczba 3n2+2n+1 jest całkowita, więc liczba jest iloczynem 3 i liczby całkowitej — podzielna przez 3.
Odpowiedź: (3n+1)2+2=3(3n2+2n+1)
Przykład 3 Reszta z dzielenia wyrażenia
Zapisujesz liczbę o reszcie r jako mk + r, a z wyrażenia wydzielasz wielokrotność m i odczytujesz resztę z tego, co zostaje.
Zadanie Wykaż, że dla każdej liczby całkowitej n liczba 9n2+3n+7 przy dzieleniu przez 3 daje resztę 1.
1Reszta 1 z dzielenia przez 3 oznacza postać 3⋅(liczba całkowita)+1 — do takiej postaci chcę doprowadzić wyrażenie.
2Składniki 9n2 i 3n dzielą się przez 3; wyraz wolny rozbijam na wielokrotność 3 i resztę: 7=6+1.
3Wyłączam 3 z części podzielnej: 9n2+3n+6+1=3(3n2+n+2)+1.
4Liczba 3n2+n+2 jest całkowita, więc 9n2+3n+7 to wielokrotność 3 powiększona o 1 — reszta wynosi 1.
Odpowiedź: 9n2+3n+7=3(3n2+n+2)+1, reszta 1
Przykład 4 Podzielność sumy potęg — wspólna potęga przed nawias
Sprowadzasz potęgi do wspólnej podstawy, wyłączasz najmniejszą z nich przed nawias i obliczasz liczbę w nawiasie, która jest szukanym dzielnikiem.
Zadanie Wykaż, że liczba 920+341 jest podzielna przez 4.
1Podstawy 9 i 3 są różne — sprowadzam do wspólnej: 920=(32)20=340.
2Wyłączam najmniejszą potęgę 340 przed nawias: 340+341=340(1+3), bo 341=340⋅3.
3W nawiasie zostaje 4: liczba jest równa 4⋅340.
4340 jest liczbą całkowitą, więc 920+341 jest iloczynem 4 i liczby całkowitej — podzielna przez 4.
Odpowiedź: 920+341=4⋅340
Przykład 5 Podzielność z iloczynu kolejnych liczb
Rozkładasz wyrażenie na czynniki, znajdujesz iloczyn kolejnych liczb całkowitych i korzystasz z tego, że dwie kolejne dają czynnik 2, a trzy kolejne — czynnik 6.
Zadanie Wykaż, że dla każdej liczby całkowitej n liczba 4n3+12n2+8n jest podzielna przez 24.
1Samo wyłączenie liczby daje tylko czynnik 4, więc szukam iloczynu kolejnych liczb: najpierw wyłączam wspólny czynnik 4n: 4n(n2+3n+2).
2Rozkładam trójmian: n2+3n+2=(n+1)(n+2), bo 1+2=3 i 1⋅2=2. Liczba ma postać 4n(n+1)(n+2).
3n, n+1, n+2 to trzy kolejne liczby całkowite: co najmniej jedna jest parzysta i dokładnie jedna dzieli się przez 3, więc ich iloczyn jest podzielny przez 2⋅3=6.
4Liczba jest iloczynem 4 i wielokrotności 6, czyli wielokrotnością 24.
Odpowiedź: 4n(n+1)(n+2) — iloczyn 4 i liczby podzielnej przez 6, więc podzielna przez 24
Przykład 6 Dowód dla liczby nieparzystej — podstawienie 2k + 1
Podstawiasz ogólny zapis liczby z założenia (2k+1, 5k+2…) do wyrażenia, rozwijasz wzorami skróconego mnożenia, porządkujesz i wyłączasz dzielnik przed nawias.
Zadanie Wykaż, że dla każdej nieparzystej liczby całkowitej n liczba n2+2n+5 jest podzielna przez 4.
1Założenie „n nieparzysta” zamieniam na zapis: n=2k+1, gdzie k jest liczbą całkowitą — bez podstawienia nie skorzystam z nieparzystości.
2Podstawiam i rozwijam: (2k+1)2+2(2k+1)+5=4k2+4k+1+4k+2+5.
3Porządkuję: 4k2+8k+8 — każdy składnik dzieli się przez 4, więc wyłączam: 4(k2+2k+2).
4k2+2k+2 jest liczbą całkowitą, więc n2+2n+5 jest wielokrotnością 4 dla każdego nieparzystego n.
Odpowiedź: n2+2n+5=4(k2+2k+2) dla n=2k+1 — podzielna przez 4
Najczęstsze błędy
Brak zdania końcowego. Dowód kończymy: „… jest liczbą całkowitą, więc liczba jest podzielna przez d”.
Pominięcie uzasadnienia przy n(n+1). Trzeba napisać wprost, że jedna z dwóch kolejnych liczb jest parzysta — bez tego zdania traci się punkt.
Dowód bez podstawienia założenia. „n nieparzysta” trzeba zamienić na n=2k+1 — inaczej nie da się skorzystać z nieparzystości.
Sprawdź się na zadaniach
Rozwiąż samodzielnie, a potem sprawdź odpowiedź i rozwiązanie krok po kroku.
Zadanie 1
Suma dwóch kolejnych liczb nieparzystych, z których mniejsza jest równa 2k−1, gdzie k jest liczbą całkowitą, jest równa:
Rozwiązanie krok po kroku
1 Ile wynosi suma wyrazów wolnych: −1+1? → 0
Zadanie 2
Dla każdej liczby całkowitej n liczba (2n+3)2+3 jest podzielna przez:
Rozwiązanie krok po kroku
1 Jaki wspólny czynnik liczbowy mają 4n2, 12n i 12? → 4
Zadanie 3
Liczba całkowita n przy dzieleniu przez 5 daje resztę 3. Resztą z dzielenia liczby n2 przez 5 jest:
Rozwiązanie krok po kroku
1 Składniki 25k2 i 30k dzielą się przez 5. Ile wynosi reszta z dzielenia 9 przez 5? → 4
Zadanie 4
Dla każdej liczby całkowitej n≥1 liczba 4n+2−4n jest podzielna przez:
Rozwiązanie krok po kroku
1 Ile wynosi liczba w nawiasie: 16−1? → 15
Zadanie 5
Dla każdej liczby całkowitej n liczba n2+5n+6 jest podzielna przez:
Zadanie 6
Dla każdej nieparzystej liczby całkowitej n liczba n2+3 jest podzielna przez:
Rozwiązanie krok po kroku
1 Jaki wspólny czynnik liczbowy wyłączysz z 4k2+4k+4? → 4
Dowody na podzielność — powtórka do maturyMatma Z Pasją
Najczęstsze pytania
Jak udowodnić, że liczba jest podzielna przez daną liczbę?
Doprowadź wyrażenie do postaci d⋅(…), gdzie w nawiasie jest liczba całkowita, np. (2n+3)2−1=4(n2+3n+2) — to dowód podzielności przez 4. Na końcu napisz, że nawias jest liczbą całkowitą.
Jak zapisać liczbę parzystą i nieparzystą w dowodzie?
Liczba parzysta to 2k, nieparzysta 2k+1, gdzie k jest liczbą całkowitą. Liczba dająca resztę r z dzielenia przez m to mk+r, a kolejne liczby to n, n+1, n+2.
Jak wykazać, jaka jest reszta z dzielenia?
Doprowadź wyrażenie do postaci m⋅(…)+r. Np. 4k2+2k+9=2(2k2+k+4)+1, więc reszta z dzielenia przez 2 wynosi 1.
Dlaczego iloczyn trzech kolejnych liczb dzieli się przez 6?
Wśród trzech kolejnych liczb całkowitych co najmniej jedna jest parzysta i dokładnie jedna dzieli się przez 3, więc iloczyn dzieli się przez 2⋅3=6. Np. n3−n=(n−1)n(n+1).
Jak udowodnić podzielność sumy potęg?
Sprowadź potęgi do wspólnej podstawy i wyłącz najmniejszą przed nawias: 5n+2+5n=5n(25+1)=26⋅5n, więc liczba dzieli się przez 26.
Diagnoza jest bezpłatna, a na start wystarczą imię i klasa — bez adresu e-mail. To test w Compass —
platformie diagnostyczno-adaptacyjnej z AI (35 pytań, zwykle 15–30 minut), który pokaże, które
tematy matury podstawowej już umiesz, a które trzeba powtórzyć. E-mail podajesz po teście, jeśli chcesz zapisać wynik
i dostać lekcje i zadania dobrane do niego.