- •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
Пусть а, b z, b 0. Выполним последовательно деление:
b>r1>
r2>…>rn>
rn+1
= 0
Тогда НОД (а; b) = r п 0. (1)
Наибольший общий делитель равен последнему отличному от нуля остатку.
2. 5. Линейное представление НОД нескольких чисел.
1) Теорема 2.
Если НОД(а, b) = d, где а, b Z, – то существуют числа с1, с2 Z такие, что а с1 + b с2 = d (2)
Это равенство называется линейным представлением НОД , то есть с помощью равенства (2) d линейно выражается через данные числа а и b.
Пример. Пусть а = 6, b = 8. Имеем: d = НОД (6; 8) = 2. Тогда
6 (– 1) + 8 1 = 2 = d, или 6 3 + 8 (– 2) = 2 = d, или 6 11 + 8 (– 8) = 2 = d и т.д.
2) Обобщение теоремы 2.
Если НОД(а1, а2 , …, ап) = d, – то существуют числа с1, с2 , …, сп Z такие, что а1 с1 + а2 с2 + … + ап сп = d (2а)
2. 6. Свойство нод.
Общий множитель чисел а и b можно вынести за знак их НОД:
НОД (ka; kb) = k НОД (a; b) , ( k N) (3)
Пример.
НОД (144; 120) = 12 НОД (12; 10) = 12 2 НОД (6; 5) = 12 2 1 = 24.
2. Взаимно простые числа
2. 7. Определение 3.
Целые числа а1, а2 , …, ап называется взаимно простыми, если их наибольший общий делитель равен единице.
Пример.
НОД (8; 9; 45) = 1, значит, числа 8, 9, 45 – взаимно простые.
2. 8. Свойства взаимно простых чисел.
10 Для того, чтобы числа а1, а2 , …, ап были взаимно простыми, необходимо и достаточно, чтобы существовали числа с1, с2 , …, сп Z такие, что а1 с1 + а2 с2 + … + ап сп = 1
20 Если (аb) c и (b; c) = 1, – то a c .
30 Если (a; c) = 1, (b; c) = 1, – то (ab; c) = 1.
40 Если (а; b) = d ( и учитывая, что a d, b d), – то (a : d; b : d) = 1.
3. Наименьшее общее кратное (нок) нескольких целых чисел
2. 9. Определение 4.
Целое число М называется общим кратным данных целых чисел а1, а2 , …, ап, если число М делится без остатка на каждое из этих чисел, то есть: М а1, М а2, …, М ап.
2. 10. Определение 2.
Целое число т > 0 называется наименьшим общим кратным данных целых чисел а1, а2 , …, ап, если:
а) число т делится на каждое из чисел а1, а2 , …, ап (то есть т является их общим кратным);
б) любое другое общее кратное М этих чисел делится на т..
Обозначение: т = НОК (а1, а2 , …, ап) или, короче, т = [а1, а2 , …, ап].
Пример.
Пусть а = 6, b = 8. Тогда M = OK (а; b) = OK (6; 8) = 24; 48; 72; 96; ….
m = [а; b] = HOK(6; 8) = [6; 8] = 24 (выполняются оба условия а) и б) – проверьте!).
2. 11. Теорема 3.
Для любых а1, а2 , …, ап Z их наименьшее общее кратное
т = НОК (а1, а2 , …, ап) = НОК ( НОК (а1, а2 , …, ап – 1), ап) .
Пример. НОК (6; 8; 10) = НОК ( НОК (6; 8); 10) = НОК (24; 10) = 120.
2. 12. Свойства НОК.
10 Если (а; b) = 1, a; b N, – то НОК (a; b) = a b.
20 Общий множитель чисел а и b можно вынести за знак их НОK:
НОК (ka; kb) = k НОК (a; b) (k N). (4)
30 Если m = НОК (a; b) ( и учитывая, что m a, m b), – то (m : a; m : b) = 1.
