Cho A = 4 + 4^2 + 4^3 + ... + 4^2021 + 4^2022. 1) Thu gọn biểu thức A. 2) Biểu thức A có chia hết cho 20 không? Vì sao?
1) Thu gọn biểu thức \(A\).
Từ \(A = 4 + {4^2} + {4^3} + ... + {4^{2021}} + {4^{2022}}\), ta có:
\(4A = {4^2} + {4^3} + {4^4} + ... + {4^{2022}} + {4^{2023}}\)
Suy ra \(4A - A = \left( {{4^2} + {4^3} + {4^4} + ... + {4^{2022}} + {4^{2023}}} \right) - \left( {4 + {4^2} + {4^3} + ... + {4^{2021}} + {4^{2022}}} \right)\)
Do đó \(3A = {4^{2023}} - 4\), nên \(A = \frac{{{4^{2023}} - 4}}{3}\).
2) Biểu thức \(A\) có chia hết cho 20 không? Vì sao?
Ta có:
\(A = 4 + {4^2} + {4^3} + {4^4} + ... + {4^{2021}} + {4^{2022}}\) (có 2022 số hạng)
\( = \left( {4 + {4^2}} \right) + \left( {{4^3} + {4^4}} \right) + ... + \left( {{4^{2021}} + {4^{2022}}} \right)\) (có 1011 nhóm, mỗi nhóm 2 số hạng)
\[ = \left( {4 + {4^2}} \right) + {4^2}.\left( {4 + {4^2}} \right) + ... + {4^{2020}}\left( {4 + {4^2}} \right)\]
\[ = 20 + {4^2}.20 + ... + {4^{2020}}.20\]
\[ = 20.\left( {1 + {4^2} + ... + {4^{2020}}} \right)\]
Do đó giá trị của biểu thức \(A\) chia hết cho 20.