1. 利用等比数列求和公式将原式求和并化简
1+2+22+⋯+25n−1=2−125n−1=25n−1
2. 将化简后的式子改写,以便套用二项式定理
25n−1=(25)n−1=32n−1=(31+1)n−1
3. 利用二项式定理展开并提取公因数进行证明
根据二项式定理展开得:
(31+1)n−1=Cn0⋅31n+Cn1⋅31n−1+⋯+Cnn−1⋅31+Cnn−1
因为 Cnn=1,消去常数项后得:
31⋅(Cn0⋅31n−1+Cn1⋅31n−2+⋯+Cnn−1)
显然括号内为整数,故原式能被 31 整除。
答案证明如下:
1+2+22+⋯+25n−1=25n−1=32n−1=(31+1)n−1
根据二项式定理,展开得:
(31+1)n−1=Cn0⋅31n+Cn1⋅31n−1+⋯+Cnn−1⋅31+Cnn−1
由于 Cnn=1,上式可化为:
31⋅(Cn0⋅31n−1+Cn1⋅31n−2+⋯+Cnn−1)
因为 n∈N∗,所以括号内的式子为整数,因此原式能被 31 整除。