Concluimos nuestro ejercicio revisando la naturaleza del cociente
$\frac{x^{2n+1}+y^{2n+1}}{x+y}.$
A partir de la ec. $(HI)$ tenemos que el cociente $\frac{x^{2k-1}+y^{2k-1}}{x+y}$ es una fracción entera, y que por lo tanto su residuo es cero. También sabemos que en la división de dos polinomios homogéneos en el que el grado del dividendo es $2k-1$ y el grado del divisor es $1$, el resultado es un polinomio homogéneo de grado $2k-2$.
De acuerdo a lo anterior tenemos;
$x^{2k-2}-x^{2k-3}y+x^{2k-4}y^2-$ $\cdots$ $-xy^{2k-3}+y^{2k-2}$
_____________________________________________________________________
$x+y \mid x^{2k-1}$ $ +y^{2k-1}$
$-x{2k-1}-x^{2k-2}y$
___________________
$-x^{2k-2}y$
$+x^{2k-2}y+x^{2k-3}y^2$
________________________
$+x^{2k-3}y^2$
$-x^{2k-3}y^2-x^{2k-4}y^3$
________________________
$x^{2k-4}y^3 \ldots$
_________________________
$\ldots +xy^{2k-2}+y^{2k-1}$
$\ldots -xy^{2k-2}-y^{2k-1}$
________________________
$0$ $0$.
Al sustituir este resultado en la ec.$(H**)$ nos queda:
$ \frac{x^{2k+1}+y^{2k+1}}{x+y}$ $=x^{2k}-x^{2k-1} y+y^2 \frac{x^{2k-1}+y^{2k-1}}{x+y}$
$=x^{2k}-x^{2k-1} y+y^2\left(x^{2k-2}-x^{2k-3}y+x^{2k-4}y^2-\cdots-xy^{2k-3}+y^{2k-2}\right)$
$=x^{2k}-x^{2k-1} y+x^{2k-2}y^2-x^{2k-3}y^3+x^{2k-4}y^4-\cdots-xy^{2k-1}+y^{2k}$ $(HK).$
Como $k \ \in \mathbb{N} $, la ec.$(HK)$ toma la forma
$\frac{x^{2n+1}+y^{2n+1}}{x+y}=x^{2n}-x^{2n-1}y+x^{2n-2}y^2-\cdots-xy^{2n-1}+y^{2n},\ \ \forall{n} \in \mathbb{N}.$ $ (HK(n))$
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