- •Глава 1. Теория делимости целых чисел
- •§ 1. Отношение делимости в кольце целых чисел основные сведения из теории
- •1. Деление без остатка (нацело)
- •1. 1. Определение 1.
- •1. 2. Определение 2.
- •1. 3. Основные свойства делимости (везде a, b, c – целые числа).
- •130. Следствие из 110 и 120 :
- •2. Деление с остатком
- •1. 4. Определение 3.
- •1. 5. Теорема 1.
- •Типовые задачи
- •Решение.
- •Упражнения для самостоятельной работы
- •§ 2. Наибольший общий делитель (нод) целых чисел. Взаимно простые числа. Наименьшее общее кратное (нок) основные сведения из теории
- •1. Наибольший общий делитель (нод) нескольких целых чисел
- •2. 1. Определение 1.
- •2. 2. Определение 2.
- •Пусть а, b z, b 0. Выполним последовательно деление:
- •Наибольший общий делитель равен последнему отличному от нуля остатку.
- •2) Обобщение теоремы 2.
- •2. 6. Свойство нод.
- •2. Взаимно простые числа
- •2. 7. Определение 3.
- •2. 8. Свойства взаимно простых чисел.
- •3. Наименьшее общее кратное (нок) нескольких целых чисел
- •2. 9. Определение 4.
- •2. 10. Определение 2.
- •4. Связь нод и нок двух натуральных чисел
- •Типовые задачи
- •Решение.
- •Решение.
- •Решение.
- •Упражнения для самостоятельной работы
- •§ 3. Простые и составные числа. Каноническая форма натурального числа основные сведения из теории
- •1. Определения простых и составных чисел
- •3. 1. Определение 1.
- •3. 2. Определение 2.
- •2. Свойства простых чисел
- •3. Каноническая форма натурального числа (основная теорема арифметики целых чисел)
- •3. 9. Теорема 3.
- •3. 11. Определение 3.
- •Типовые задачи
- •Решение.
- •Решение.
- •Упражнения для самостоятельной работы
- •Глава 2. Числовые сравнения. Классы вычетов по данному модулю
- •§ 5. Числовые сравнения по данному модулю
- •Основные сведения из теории
- •5. 1. Определение 1.
- •5. 2. Лемма.
- •5. 4. Свойства числовых сравнений, аналогичные свойствам числовых равенств.
- •5. 5. Свойства числовых сравнений, зависящие от модуля (не аналогичные свойствам числовых равенств).
- •Типовые задачи
- •Упражнения для самостоятельной работы
- •§ 6. Классы вычетов по модулю т . Полная и приведённая системы вычетов основные сведения из теории
- •6. 1. Определение 1.
- •6. 2. Свойства множества классов вычетов по модулю т:
- •6. 3. Определение 3.
- •6. 4. Отметим, что:
- •6. 5. Теорема 1.
- •6. 6. Теорема 2.
- •6. 7. Определение 4.
- •6. 8. Определение 5.
- •6. 9. Отметим, что:
- •6.11. Теорема 3.
- •6.12. Определение 6.
- •6.13. Определение 7.
- •6.14. Теорема 4.
- •Типовые задачи
- •Упражнения для самостоятельной работы
- •§ 7. Теорема эйлера. Малая теорема ферма основные сведения из теории
- •7. 1. Теорема 1.
- •7. 3. Теорема Эйлера.
- •7. 5. Обобщёння теорема Ферма.
- •Типовые задачи
- •Упражнения для самостоятельной работы
- •Глава 3. Арифметические приложения теории числовых сравнений
- •§ 8. Систематические числа
- •Основные сведения из теории
- •1. Целые систематические числа
- •8. 1. Определение 1.
- •8. 2. Определение 2.
- •2. Систематические дроби
- •8. 8. Определение 3.
- •8. 9. Следствие 1.
- •8.10. Определение 4.
- •8.11. Определение 5.
- •Типовые задачи
- •Решение.
- •Упражнения для самостоятельной работы
- •§ 9. Переход от рационального числа вида к систематической дроби основные сведения из теории
- •9. 2. Выводы.
- •9. 3. Отметим, что:
- •Типовые задачи
- •Упражнения для самостоятельной работы
- •§ 10. Теорема паскаля. Признаки делимости основные сведения из теории
- •10. 2. Следствие.
- •Типовые задачи
- •1) Признаки делимости на 3 и на 9.
- •2) Признак делимости на 11.
- •Упражнения для самостоятельной работы
- •Глава 4. Сравнения с одной неизвестной по данному модулю
- •§ 12. Основные понятия. Равносильность сравнений
- •Основные сведения из теории
- •12. 1. Определение 1.
- •12. 2. Определение 2.
- •12. 3. Теорема 1.
- •12. 4. Определение 3.
- •12. 5. Определение 4.
- •12. 6. Теоремы равносильности сравнений с одной неизвестной.
- •12. 7. Следствие 1.
- •12. 8. Теорема 2 о замене коэффициентов сравнения.
- •12. 9. Следствие 2.
- •12.10. Определение 5.
- •12.11. Теорема 3.
- •Типовые задачи
- •Упражнения для самостоятельной работы
- •§ 13. Линейные сравнения с одной неизвестной основные сведения из теории
- •13. 1. Определение 1.
- •13. 2. Техника решения сравнения а х b (mod m) .
- •13. 3. Теорема 1.
- •В самом деле:
- •13. 4. Определение 2.
- •13. 5. Теорема 2.
- •13. 6. Теорема 3.
- •Упражнения для самостоятельной работы
- •§ 14. Системы линейных сравнений с одной неизвестной основные сведения из теории
- •14. 1. Определение 1.
- •14. 2. Определение 2.
- •14. 3. Следствие 1.
- •14. 4. Теорема 1.
- •14. 5. Следствие 2.
- •Типовые задачи
- •Упражнения для самостоятельной работы
- •Глава 5. Конечные цепные дроби
- •§ 16. Понятие конечной цепной дроби основные сведения из теории
- •16. 1. Определение 1.
- •16. 3. Алгоритм преобразования несократимой дроби в конечную цепную дробь.
- •16. 4. Рассмотрим конечные цепные дроби:
- •Обозначение k-й подходящей дроби: , где Pk – числитель k-й подходящей дроби,
- •16. 6. Алгоритм вычисления Pk и Qk.
- •Типовые задачи
- •Упражнения для самостоятельной работы
- •§ 17. Решение сравнений вида ах b (mod m) с помощью конечных цепных дробей основные сведения из теории
- •Типовые задачи
- •Упражнения для самостоятельной работы
Упражнения для самостоятельной работы
160. Проверьте справедливость теоремы Паскаля для числа n = a0 + a1t + a2 t2 + ...+ ak tk (t - основание системы счисления, ai - цифры числа n в этой системе) и модуля m, если: а) n = 1999, m = 7; б) n = 758, m = 5; в) n = 2546, m = 6; г) n = 2546, m = 12.
161. Выведите признак делимости в десятичной системе счисления:
а) на 3; б) на 9; в) на 4; г) на 11; д) на 7; е) на 27; ж) на 101.
162. С помощью соответствующих признаков делимости, полученных в предыдущей задаче, установите, делится ли данное число n на число m (все числа даны в десятичной системе):
а) 5378 на 3; б) 236 484 на 9; в) 15 928 на 4; г) 37 585 на 11; д) 4 859 371 на 11; е) 37 394 на 7; ж) 61 153 701 на 7; з) 37 272 698 на 7;
и) 144 343 на 27; к) 28 657 341 на 27; л) 4 572 573 на 101; м) 32943577 на101.
163. Выведите признак делимости на 4 в 8-ричной системе счисления.
164. Выведите признак делимости на 3 в 5-ричной системе счисления.
165. Выведите признак делимости на 8 в 14-ричной системе счисления.
166. С помощью соответствующих признаков делимости, полученных в предыдущих задачах 163 - 165, установите, делится ли данное число n на число m (оба числа записаны в t-ичной системе). Сделайте проверку непосредственным делением.
а)
n
= (1 7 5 4) 8
на
m
=
(4) 8
;
б)
n
= (4 1 3 0 2 3 1) 5
на
m
=
(3) 5
; в)
n
= (3 7 1 4
)14
на
m
=
(8) 14
.
Глава 4. Сравнения с одной неизвестной по данному модулю
§ 12. Основные понятия. Равносильность сравнений
Основные сведения из теории
12. 1. Определение 1.
Сравнением с одной неизвестной называется сравнение по модулю m вида
f(x) g(x) (mod m) (1), где f(x) и g(x) – многочлены с целыми коэффициентами (целочисленные многочлены), xZ, mN, m > 1.
В частности, F(x) 0 (mod m) – также сравнение с одной неизвестной. Например,
x2 + 2x x – 1(mod 3), 2x3 – 1 0 (mod 5) и т. д.
12. 2. Определение 2.
Говорят, что целое число "с" удовлетворяет сравнению (1), если при подстановке числа с вместо х образуется истинное числовое сравнение:
f(с) g(с) (mod m) – "И" (т.е. истинно).
Например, дано сравнение x2 + 2x x – 1(mod 3).
при х = 1: 12 + 2 1 1 – 1(mod 3), или 3 0(mod 3) – "И"х = 1 удовлетворяет (1);
при х=1+3=4: 42 + 244 – 1(mod 3), или 243(mod 3) – "И"х = 4 удовлетворяет (1).
12. 3. Теорема 1.
Если число "с" удовлетворяет сравнению (1) и с1 с (mod m), – то число с1 также удовлетворяет сравнению (1).
Вывод:
если
число "с"
удовлетворяет
сравнению
(1), – то
класс
чисел
(вычетов)
по модулю m
также удовлетворяет сравнению (1):
= { mq + c / f(mq + с) g(mq + с) (mod m), qZ, – "И" }.
12. 4. Определение 3.
Решением сравнения с одной неизвестной по модулю т называется множество всех классов вычетов по модулю т, удовлетворяющих этому сравнению.
Пример. Решить сравнение 4x 2 (mod 6).
Решение.
Существуют
6
классов вычетов по модулю 6:
Z6
= {
}.
Составим
полную
систему вычетов по модулю 6, например, {0, 1, 2, 3, 4, 5}. Среди них данному сравнению удовлетворяют вычеты 2 и 5 (проверьте!). Значит, решением сравнения будут два класса вычетов: x1 2(mod6), или x1 = 2 + 6q, qZ и x2 5(mod6), или x2 = 5 + 6q1, q1Z.
Ответ: x1 2(mod 6), x2 5(mod 6).
