Biểu diễn \({\left( {3 + \sqrt 2 } \right)^5} - {\left( {3 - \sqrt 2 } \right)^5}\) dưới dạng \(a + b\sqrt 2 \) với a, b là các số nguyên.

Hướng dẫn giải

Ta có: \({\left( {3 + \sqrt 2 } \right)^5} = {3^5} + {5.3^4}.\sqrt 2 + {10.3^3}.{\left( {\sqrt 2 } \right)^2} + {10.3^2}.{\left( {\sqrt 2 } \right)^3} + 5.3.{\left( {\sqrt 2 } \right)^4} + {\left( {\sqrt 2 } \right)^5}\)

                            \( = {3^5} + {5.3^4}.\sqrt 2 + {10.3^3}.2 + {10.3^2}.2.\sqrt 2 + 5.3.4 + 4\sqrt 2 \)

\({\left( {3 - \sqrt 2 } \right)^5} = {3^5} + {5.3^4}.\left( { - \sqrt 2 } \right) + {10.3^3}.{\left( { - \sqrt 2 } \right)^2} + {10.3^2}.{\left( { - \sqrt 2 } \right)^3} + 5.3.{\left( { - \sqrt 2 } \right)^4} + {\left( { - \sqrt 2 } \right)^5}\)

       \( = {3^5} - {5.3^4}.\sqrt 2 + {10.3^3}.2 - {10.3^2}.2.\sqrt 2 + 5.3.4 - 4\sqrt 2 \)

Suy ra: \({\left( {3 + \sqrt 2 } \right)^5} - {\left( {3 - \sqrt 2 } \right)^5}\)\( = 2\left( {{{5.3}^4}.\sqrt 2 + {{10.3}^2}.2\sqrt 2 + 4\sqrt 2 } \right)\)

\( = 2.589\sqrt 2 = 1178\sqrt 2 \)\( = 0 + 1178\sqrt 2 \).

Vậy biểu diễn \({\left( {3 + \sqrt 2 } \right)^5} - {\left( {3 - \sqrt 2 } \right)^5}\) dưới dạng \(a + b\sqrt 2 \) với a, b là các số nguyên ta được \(0 + 1178\sqrt 2 \).