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Beweisen Sie, dass \( 6 | n^{3}-n+18 \) für alle natürliche Zahlen \( n \)

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\( n^3-n = n (n^2-1)= (n+1)n(n-1) \)

Ist das Produkt von 3 aufeinanderfolgenden Zahlen, also durch 2 und 3 teilbar. Da ggT(2,3)=1 somit auch durch 6.

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Aloha :)

Zu zeigen: \(\quad\frac{n^3-n+18}{6}\in\mathbb Z\quad\text{ für alle }n\in\mathbb N\)

Verankerung bei \(n=0\):$$\frac{0^3-0+18}{6}=\frac{18}{6}=3\in\mathbb Z\quad\checkmark$$Induktionsschritt \(n\to n+1\):$$\frac{(n+1)^3-(n+1)+18}{6}=\frac{n^3+3n^2+3n+1-n-1+18}{6}$$$$=\frac{n^3-n+18}{6}+\frac{3n^2+3n}{6}=\frac{n^3-n+18}{6}+\frac{n^2+n}{2}$$$$=\underbrace{\frac{n^3-n+18}{6}}_{\in\mathbb Z}+\underbrace{\frac{n(n+1)}{2}}_{\in\mathbb Z}\in\mathbb Z\quad\checkmark$$Der erste Bruch ist nach Induktionsvoraussetzung eine ganze Zahl. Der zweite Bruch ist eine ganze Zahl, weil entweder \(n\) oder \((n+1)\) eine gerade Zahl ist, sodass das Produkt durch \(2\) teilbar ist. Die Summe aus zwei ganzen Zahlen ist wieder eine ganze Zahl.

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Du kannst das mithilfe vollständiger Induktion zeigen.

Teilbarkeit einer Zahl \(a\in \mathbb{Z}\) bedeutet ja nichts anderes als, dass du ein ganzzahliges Vielfaches \(m\) von \(n\) erhältst mit \(a=m\cdot n\), konkreter hier \(a=6\cdot m\). Versuche dies im Induktionsschritt mit ein zu beziehen.

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