1. Bài toán yêu cầu chứng minh biểu thức $$a = 2^1 + 2^2 + 2^3 + 2^4 + \cdots + 2^{100}$$ chia hết cho 6.
2. Ta nhận thấy đây là tổng của cấp số nhân với số hạng đầu $$a_1 = 2^1 = 2$$ và công bội $$q = 2$$, số số hạng $$n = 100$$.
3. Công thức tổng của cấp số nhân là:
$$S_n = a_1 \frac{q^n - 1}{q - 1}$$
Áp dụng vào bài toán:
$$a = 2 \frac{2^{100} - 1}{2 - 1} = 2(2^{100} - 1)$$
4. Ta cần chứng minh $$a = 2(2^{100} - 1)$$ chia hết cho 6, tức là $$a \equiv 0 \pmod{6}$$.
5. Vì 6 = 2 × 3, ta chứng minh $$a$$ chia hết cho 2 và 3.
6. Chia hết cho 2:
$$a = 2(2^{100} - 1)$$ rõ ràng có thừa số 2 nên $$a$$ chia hết cho 2.
7. Chia hết cho 3:
Ta xét $$a \pmod{3}$$:
$$a \equiv 2(2^{100} - 1) \pmod{3}$$
8. Ta tính $$2^{100} \pmod{3}$$:
Lưu ý rằng $$2^1 \equiv 2 \pmod{3}$$, $$2^2 \equiv 4 \equiv 1 \pmod{3}$$.
Chu kỳ lặp lại của $$2^n \pmod{3}$$ là 2.
9. Vì $$100$$ là số chẵn, nên:
$$2^{100} \equiv (2^2)^{50} \equiv 1^{50} \equiv 1 \pmod{3}$$
10. Thay vào:
$$a \equiv 2(1 - 1) \equiv 2 \times 0 \equiv 0 \pmod{3}$$
11. Vậy $$a$$ chia hết cho 3.
12. Kết luận: $$a$$ chia hết cho 2 và 3 nên $$a$$ chia hết cho 6.
**Đáp số:** $$a$$ chia hết cho 6.
Chia Het 6 D1C220
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.