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合同式の性質を色々使ってます。
a≡b,c≡dのとき、
(i)a+c≡b+d
(ii)ac≡bd
(iii)a^n≡b^n
が成り立ちます。
とくに、a+k≡b+k,ak≡bkが成り立つので、例えばn≡1のとき
・n^3≡1^3=1
・2n≡2×1=2
より、(i)を用いて
n^3+2n+1≡1+2+1=4となります。
画像のはじめの文章に書いているとおり、全ての整数は5で割った余りが0,1,2,3,4のいずれかになるはずなのでその5つで場合分けをして全ての場合でn^3+2n+1が5の倍数でなければ、全ての整数nに対してn^3+2n+1が5の倍数にならないことを示せるからです。最初からそう書くというのはその後どういう論理で結論を示すのかよく分かりません。
最初から、n^3+2n+1≡0、n^3+2n+1≡1、n^3+2n+1≡2、n^3+2n+1≡3、n^3+2n+1≡4と書くのはなぜダメなんですか?n≡をはさむ理由はなんですか?