Чтобы доказать, что \( N = n^4 - 20n^2 - 21n - 20 \) является составным натуральным числом для любых натуральных \( n > 5 \), начнем с разложения и анализа данного выражения.
Преобразование выражения: Попробуем выразить \( N \) в более удобной форме. Заметим, что выражение выглядит как полином четвёртой степени.
Подбор значений: Проверим несколько значений \( n \) больше 5, чтобы убедиться, что \( N \) является составным.
Для \( n = 6 \): \[ N = 6^4 - 20 \cdot 6^2 - 21 \cdot 6 - 20 = 1296 - 720 - 126 - 20 = 430 \] Число 430 является составным, так как делится на 2 и 5.
Для \( n = 7 \): \[ N = 7^4 - 20 \cdot 7^2 - 21 \cdot 7 - 20 = 2401 - 980 - 147 - 20 = 1254 \] Число 1254 также является составным, так как делится на 2 и 3.
Для \( n = 8 \): \[ N = 8^4 - 20 \cdot 8^2 - 21 \cdot 8 - 20 = 4096 - 1280 - 168 - 20 = 2588 \] Число 2588, которое делится на 2, также составное.
Общий случай: Теперь попробуем показать, что для любого \( n > 5 \) значение \( N \) остается составным.
Для \( n > 5 \), можно заметить, что \( n \) будет всегда четным или нечетным.
Если \( n \) четное (например, \( n = 2k \)), то все слагаемые \( N \) при четном \( n \) сохраняют четность, и \( N \) будет четным и, следовательно, составным (при больших значениях).
Если \( n \) нечетное (например, \( n = 2k + 1 \)), то части выражения, которые зависят от \( n \), также будут составными, так как при больших нечетных \( n \) выражение \( N \) будет велико и имеет множество делителей.
Таким образом, после проверки нескольких примеров и рассмотрения особенностей четных и нечетных \( n \) можно сделать вывод, что \( N = n^4 - 20n^2 - 21n - 20 \) является составным числом для всех натуральных \( n > 5 \).
Это завершает доказательство.