数学问题1466的引申

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  湖南省凤凰县新场中学 湖南凤凰 416203
  《数学通报》2003.12期数学问题1466为:
  设M=52001+72002+92003+112004。求证M能被8整除。《数学通报》2004.1期,出题者在数学问题解答栏中,给出
  了上述命的一种证法,但证法较繁。
  《数学通报》2005.6期,常瑞连老师给出了数学问题1466的
  两种简便证法。
  本文将上述命题作如下引申:
  设M=12m+1+32m+2+52m+3+72m+4+……+(2k1)2m+k
  其中m∈N,K∈M+.
  则M除以8的余数是:当k=4n时,余数是0;当k=4n+1时,
  除数是1;当k=4n+2时,余数是2;当k=4n+3时,余数是7。(n∈N+).
  证明:将底数1,3,5,7…2k一1表示成8a+b(a∈N,0≤b
  <8)的形成,并且将这个k个数按由小到大的次序每四个数为一
  行,最后不足四数的排在最后一行。
  (1)当k=4n时,2k18n1=8(n一1)+7
  任取第L行(1≤L≤n)
  [8(L1)+1]2m+4L3+[8(L1)+3]2m+4L2+[8(L1)+5]2m+4L1+[8(L1)+7]2m+4L
  ∵(8L1)+1≡1(mod8),8(L1)+3≡3(mod8)
  8(L1)+5≡5(mod8),8(L1)+7≡7(mod8)
  49≡1(mod8),25≡1(mod8),9≡1(mod8),
  ∴[8(L1)+1]2m+4L3≡1(mod8)
  [8(L1)+3]2m+4L2≡32m+4L2≡9m+2L1≡1(mod8)
  [8(L1)+5]2m+4L1≡52m+4L1≡52(m+2L1)+1≡5×25m+2L1≡5(mod8)
  [8(L1)+7]2m+4L≡72m+4L≡49m+2L≡1(mod8)
  ∴[8(L1)+1]2m+4L3+[8(L1)+3]2m+4L2+[8(L1)+5]2m+4L1+[8(L1)+7]2m+4L≡8(mod8)
  即第L行的四个数之和能被8整除。
  又1≤L≤n
  故当K=4n时,M能被8整除,也就是M除以8的余数是0。
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