Question Number 90661 by Cynosure last updated on 25/Apr/20
$${show}\:{that}\:\left({n}^{\mathrm{4}} −{n}^{\mathrm{2}} \right)\:{is}\:{divisible}\:{by}\:\mathrm{12} \\ $$
Answered by MJS last updated on 25/Apr/20
$${n}^{\mathrm{4}} −{n}^{\mathrm{2}} ={n}^{\mathrm{2}} \left({n}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\right)={n}^{\mathrm{2}} \left({n}−\mathrm{1}\right)\left({n}+\mathrm{1}\right)={f}\left({n}\right) \\ $$$$\left(\mathrm{1}\right)\:{n}=\mathrm{6}{k} \\ $$$${f}\left({n}\right)=\mathrm{36}{k}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{6}{k}−\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{6}{k}+\mathrm{1}\right)=\mathrm{12}×\mathrm{3}{k}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{6}{k}−\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{6}{k}+\mathrm{1}\right) \\ $$$$\left(\mathrm{2}\right)\:{n}=\mathrm{6}{k}+\mathrm{1} \\ $$$${f}\left({n}\right)=\left(\mathrm{6}{k}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{6}{k}\right)\left(\mathrm{6}{k}+\mathrm{2}\right)=\mathrm{12}\left(\mathrm{6}{k}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} {k}\left(\mathrm{3}{k}+\mathrm{1}\right) \\ $$$$\left(\mathrm{3}\right)\:{n}=\mathrm{6}{k}+\mathrm{2} \\ $$$${f}\left({n}\right)=\left(\mathrm{6}{k}+\mathrm{2}\right)^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{6}{k}+\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{6}{k}+\mathrm{3}\right)=\mathrm{12}\left(\mathrm{3}{k}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{6}{k}+\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{2}{k}+\mathrm{1}\right) \\ $$$$\left(\mathrm{4}\right)\:{n}=\mathrm{6}{k}+\mathrm{3} \\ $$$${f}\left({n}\right)=\left(\mathrm{6}{k}+\mathrm{3}\right)^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{6}{k}+\mathrm{2}\right)\left(\mathrm{6}{k}+\mathrm{4}\right)=\mathrm{12}\left(\mathrm{2}{k}+\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{6}{k}+\mathrm{3}\right)\left(\mathrm{3}{k}+\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{3}{k}+\mathrm{2}\right) \\ $$$$\left(\mathrm{5}\right)\:{n}=\mathrm{6}{k}+\mathrm{4} \\ $$$${f}\left({n}\right)=\left(\mathrm{6}{k}+\mathrm{4}\right)^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{6}{k}+\mathrm{3}\right)\left(\mathrm{6}{k}+\mathrm{5}\right)=\mathrm{12}\left(\mathrm{3}{k}+\mathrm{2}\right)^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{2}{k}+\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{6}{k}+\mathrm{5}\right) \\ $$$$\left(\mathrm{6}\right)\:{n}=\mathrm{6}{k}+\mathrm{5} \\ $$$${f}\left({n}\right)=\left(\mathrm{6}{k}+\mathrm{5}\right)^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{6}{k}+\mathrm{4}\right)\left(\mathrm{6}{k}+\mathrm{6}\right)=\mathrm{12}\left(\mathrm{6}{k}+\mathrm{5}\right)^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{3}{k}+\mathrm{2}\right)\left({k}+\mathrm{1}\right) \\ $$
Answered by JDamian last updated on 25/Apr/20
$${m}={n}^{\mathrm{4}} −{n}^{\mathrm{2}} ={n}^{\mathrm{2}} \left({n}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\right)=\left({n}−\mathrm{1}\right){n}^{\mathrm{2}} \left({n}+\mathrm{1}\right) \\ $$$$ \\ $$$$\boldsymbol{{m}}\:{is}\:{the}\:{product}\:{of}\:{three}\:{sequential} \\ $$$${natural}\:{numbers}.\:{Therefore}: \\ $$$$\mathrm{1}\:\:\:\:\:\:{m}=\mathrm{3}{k} \\ $$$$\mathrm{2}.\mathrm{1}\:{when}\:\boldsymbol{{n}}\:{is}\:{even}\:\Rightarrow\:{m}=\mathrm{4}{k} \\ $$$$\mathrm{2}.\mathrm{2}\:{when}\:\boldsymbol{{n}}\:{is}\:{odd}\:\Rightarrow\left({n}−\mathrm{1}\right)\:{and}\:\left({n}+\mathrm{1}\right)\:{are} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:{both}\:{even}\:\Rightarrow\:{m}=\mathrm{4}{k} \\ $$$$\mathrm{3}\:\:\:\:\:\:{From}\:{above},\:{m}=\mathrm{12}{k} \\ $$