середа, 18 вересня 2019 р.

Теорема про остачі




 Квадратні лишки
Остачі при діленні квадратів на натуральні числа.

Якщо квадрат натурального числа, тобто,  m2 = mm, поділити на:
2, то отримаємо остачі 0, 1;
3, то отримаємо остачі 0, 1
4, то отримаємо остачі 0, 1;
5, то отримаємо остачі 0, 1, 4;
6, то отримаємо остачі 0, 1, 3, 4;
7, то отримаємо остачі  0, 1, 2, 4;
8, то отримаємо остачі  0, 1, 4;
9, то отримаємо остачі 0, 1, 4, 7;
10, то отримаємо остачі 0, 1, 4, 5, 6, 9;
11, то отримаємо остачі 0, 1, 3, 4, 5, 9;
12, то отримаємо остачі 0, 1, 4, 9;
13, то отримаємо остачі 0, 1, 3, 4, 9, 10, 12;
14, то отримаємо остачі 0, 1, 2, 4, 8, 9;
15, то отримаємо остачі 0, 1,4, 6,  9, 10;
16, то отримаємо остачі 0, 1, 4, 9;
17, то отримаємо остачі 0, 1, 4, 8, 9,15.

Кубічні лишки
Остачі при діленні кубів на натуральні числа.

Якщо куб натурального числа, тобто,  m3 = mmm, поділити на:
2, то отримаємо остачі 0, 1;
3, то отримаємо остачі 0, 1, 2;
4, то отримаємо остачі 0, 1, 3;
5, то отримаємо остачі 0, 1, 2, 3, 4;
6, то отримаємо остачі 0, 1, 2, 3, 4, 5;
7, то отримаємо остачі  0, 1, 6;
8, то отримаємо остачі  0, 1, 3, 5, 7;
9, то отримаємо остачі  0, 1, 8;
10, то отримаємо остачі 0, 1, 2, 3, 4, 5; 6; 7; 8; 9
Таблиця остач при діленні кубів на цифри

1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
23
0
0
2
0
3
2
1
0
8
33
0
1
0
3
2
3
6
3
0
43
0
0
1
0
4
4
1
0
1
53
0
1
2
1
0
5
6
5
8
63
0
0
0
0
1
0
6
0
0
73
0
1
1
3
3
1
0
7
1
83
0
0
2
0
2
2
1
0
8
93
0
1
0
1
0
3
1
1
0


Четвіркові лишки
Остачі при діленні четвертих степенів на натуральні числа.

Якщо квадрат натурального числа, тобто,  m4 = mmmm, поділити на:
2, то отримаємо остачі 0, 1;
3, то отримаємо остачі 0, 1
4, то отримаємо остачі 0, 1;
5, то отримаємо остачі 0, 1;
6, то отримаємо остачі 0, 1, 3, 4;
7, то отримаємо остачі  0, 1, 2, 4;
8, то отримаємо остачі  0, 1;
9, то отримаємо остачі 0, 1, 4, 7;
10, то отримаємо остачі 0, 1, 5, 6;

П’ятіркові лишки
Остачі при діленні п’ятих степенів на натуральні числа.

Якщо куб натурального числа, тобто,  m5 = mmm mm, поділити на:
2, то отримаємо остачі 0, 1;
3, то отримаємо остачі 0, 1, 2;
4, то отримаємо остачі 0, 1, 3;
5, то отримаємо остачі 0, 1, 2, 3, 4;
6, то отримаємо остачі 0, 1, 2, 3, 4, 5;
7, то отримаємо остачі  0, 1, 2, 3, 4, 5, 6;
8, то отримаємо остачі  0, 1, 3, 5, 7;
9, то отримаємо остачі  0, 1, 2, 4, 5, 7, 8;
10, то отримаємо остачі 0, 1, 2, 3, 4, 5; 6; 7; 8; 9.



Розв’язування числових задач.
1
2
3
4
5
6
n
n2
n3
n4
n4k
nk
...1
1
1
1
1
1
2
4
8
6
6
-
3
9
7
1
1
-
4
6
4
6
6
-
5
5
5
5
5
5
6
6
6
6
6
6
7
9
3
1
1
-
8
4
2
6
6
-
9
1
9
1
1
-
0
0
0
0
0
0
 У цій таблиці наведено останні цифри натуральних чисел, квадратів, кубів, четвертих степенів і так далі.
Використовуємо цю таблицю для розв’язування задач.
Задача 1. Знайти остачу від ділення квадрата цілого числа на 5.
Розв’язання:
Квадрати натуральних чисел закінчуються цифрами: 0; 1; 4; 5; 6; 9.(колонка 2) то при їх діленні  на 5 одержуємо 0, 1 або 4.
Задача 2. Чи може число виду 1k+5m+6n, де k, m, n – довільні натуральні числа, бути довільним квадратом.
Розв’язання: Кожний доданок закінчується відповідно цифрами: 1, 5 і 6 (колонка 6) і тому їх сума закінчується цифрою 2, а таке число не може бути точним квадратом.
Задача 3. Довести, що число 5353- 3333 ділиться на 10.
Розв’язання: При виділенні показників степенів 53 і 33 на 4 в остачі одержуємо в кожному випадку 1. Отже, остання цифра числа 5553 така сама, як числа 3333, бо534*13+1 і 334*8+1, отже, остання цифра різниці 0, і ця різниця ділиться на 10.
 Задача 4. Які остачі можуть мати точні квадрати при діленні на 3?
Відповідь: 0; 1; (3k±1)2=9k2±6k+1.    (3k)2=9k.
Задача 5. Які остачі не можуть мати точні квадрати при діленні на 4?
(2k)2=4k2
(2k+1)2=4k2+4k+1
Відповідь: 2; 3.
Задача 6. Які остачі не можуть мати точні квадрати при діленні на 5?
Відповідь:2 і 3. (5k)2=25k2+0
(5k±1)2=25k2±10k+1
(5k±2)2=25k2±20k+4
Задача 7. Довести, що при будь-якому цілому n число n(n-3)(n2-3n+14) ділиться на 24?
Доведення:
n (n-3)(n2-n-2n+2+12)=n(n-3)(n(n-1)-2(n-1)+12=n(n-3)(n-1)(n-2)+12n(n-3). Це число ділиться на 24, бо:
1.    n(n-1)(n-2)(n-3) ділиться на 3і 8 Þділиться на 24.
2.    12n(n-3) ділиться на 12 і 2, бо n(n-3)- просте числоÞділиться на 24.
Підсумок заняття. Мозковий штурм.
Кожний сірник має довжину 5 см. Як із 15 сірників скласти метр( викласти слово “метр”).

Теорема 1. Завжди знайдеться натуральний дільник  n  для  довільного степеня натурального числа mk, який при ділення степння на цей дільник n дає остачу 1, (або завжди можна знайти такі  натуральні числа, що (mk– 1)/n – натуральне число).
Тобто рівняння з двома невідомими завжди має  розв’язки в натуральних числах
mk - 1= 0(mod n), 

Теорема 2. Завжди знайдеться натуральний дільник n, більший 5, для  довільного квадрату натурального числа, який при ділення квадрата на цей дільник дає остачу 4.
Тобто, рівняння з двома невідомими завжди має  розв’язки в натуральних числах
m2 = 4(mod n).

Теорема 3. Завжди знайдеться такий натуральний дільник n для  довільного квадрату натурального числа, який при ділення на цей натуральний дільник дає остачу 0.
Тобто рівняння з двома невідомими завжди має  розв’язки в натуральних числах
m2 = 0(mod n).
Теорема 3. Завжди знайдеться такий натуральний дільник n, більший 9,  для  довільного квадрату натурального числа, який при ділення на цей натуральний дільник n дає остачу 0.
Тобто рівняння з двома невідомими завжди має  розв’язки в натуральних числах
m2 = 9(mod n).

Теорема 4. Рівняння з двома невідомими
m2 = 3(mod n).
 має  розв’язки в цифрах тільки один розв’язок  m = 3, n = 6.
(Умова задачі на це рівняння. Знайти двоцифрове число, у якого квадрат цифри десятків при діленні на цифру одиниць дає остачу, що дорівнює половині цифри  одиниць. Відповідь: 36.)

Теорема 4. Рівняння з двома невідомими
m2 = 2(mod n).
 має  розв’язки в цифрах тільки два розв’язки:  m = 3, n = 7. m = 4, n = 7.
(Умова задачі на це рівняння.  Знайти двоцифрові число, у яких  квадрат цифри десятків при діленні на цифру одиниць дає остачу 2. Відповідь: 37 та 47.)

Чи існує магічний квадрат 3х3 , складений з натуральних чисел так, щоб виконувалася умова на парність чисел? (У магічного квадрату суми чисел по двох діагоналях, трьох вертикалях та трьох горизонталях рівні).

2n
2k-1
2r
2d-1
2t-1
2m-1
2c
2a-1
2k

Відповідь: існує.

Чи існує магічний квадрат 3х3, складений з натуральних чисел так, щоб виконувалася умова на парність чисел?(У магічного квадрату суми чисел по двох діагоналях, трьох вертикалях та трьох горизонталях рівні).

2n
2k-1
2r
2d-1
2t
2m-1
2c
2a-1
2k

Відповідь: не існує.

6. Чи існує така цифра, більша 1, яка ділиться на число вигляду m2 – 8. Відповідь: не існує.
1.     Знайти двоцифрові числа, у яких куб цифри десятків при діленні на цифру одиниць, дає остачу 5. Відповідь: 58, 56.

2.     Знайти двоцифрові числа, у яких куб цифри десятків при діленні на цифру одиниць, дає остачу, що дорівнює цифрі одиниць, зменшеній на 1. Відповідь: 12, 32, 52, 72, 92. 23, 53, 83, 34, 74, 45, 56, 57, 78,  29, 89, 59.

3.     Знайти двоцифрові числа, у яких куб цифри десятків  при діленні на цифру одиниць, дає остачу, що дорівнює цифрі десятків. Відповідь: 12, 23, 34, 45, 56, 67, 78, 89.

4.     (Теорема: m3 = m(mod m +1) та m3 = m(mod m -1), де m >1 )Доведіть, що всі двоцифрові числа, у яких цифри розташовані послідовно у порядку зростання, володіють такою властивістю: «куб цифри десятків  при діленні на цифру одиниць, дає остачу, що дорівнює цифрі десятків.»

5.       Знайти  усі двоцифрові числа, у яких куб цифри десятків  ділиться на цифру одиниць без остачі. Відповідь: 22,  42,  62,  82,  33,  44, 63,  93,  84,  64, 55,  66, 77, 88, 28, 48, 68,39, 69, 99.
 
6.     Знайти двоцифрові числа, у яких куб цифри десятків при діленні на цифру одиниць, дає остачу 6, що дорівнює цифрі одиниць, зменшеній на 1. Відповідь: 57, 67.


Теорема про остачі: Якщо остача від ділення числа а на b дорівнює с,
то остача від ділення числа аn на b дорівнює остачі від ділення числа сn на b.

Приклад 1. 13 : 5 = 2 (ост. 3), тоді 13n :5 дає таку саму остачу, як і 3n: 5.
Розв'язання
1) n = 2, 132:5 = 169:5 = 33 (ост. 4) і  32:5 = 9:5 = 1 (ост. 4);
2) n = 3, 133:5 = 2197:5 = 439 (ост. 2) і 33:5 = 27:5 = 5 (ост. 2);
3) n = 4, 134:5 = 28 561:5 = 5712 (ост. 1) і 34:5 = 81:5 = 16(ост. 1);
4) n = 5, 135:5 = 371 293:5 = 74 258 (ост. 3) і 35:5 = 243:5 = 48 (ост. 3).

Приклад 2. Знайти остачу від ділення числа 2222n на 7.
Розв'язання
1)         Знайдемо остачу від ділення 2222 на 7:  2222 : 7 = 317 (ост. 3).
2)         Остача від ділення 2222n на 7 така сама, як остача від ділення 34 на 7, тобто 4, бо
34:7 = 81:7 = 11 (ост. 4).
 Відповідь. 4.

Задача 1. Знайти остачу від ділення числа 22225555  на 7.
Розв'язання
1) Знайдемо остачу від ділення 2222 на 7: 2222 : 7 = 317 (ост. 3).

Остача від ділення 22225555 на 7 така сама, як остача від ділення 35555 на 7.
Знайдемо остачі від ділення 3n на 7 для різних значень n:
n=1, 31:7 = 3:7 = 0 (ост. 3);
n = 2, 32:7 = 9:7 = 1 (ост. 2);
n = 3, 33:7 = 27:7 = 3 (ост. 6);
n = 4, 34:7 = 81:7 = 11 (ост. 4);
n = 5, 35:7 = 243:7 = 34 (ост. 5);
n = 6, 36:7 = 729:7 = 104 (ост. 1);
 n = 7, 37:7 = 2187:7 = 312 (ост. 3).
Цикл дорівнює 6.
4)      Знайдемо кількість повних циклів у числі 5555.   5555 : 6 = 925 (ост. 5).
925 повних циклів відкидаємо.
Отже, ос­тача відділення 35555 на 7 така сама, як від ділення 35 на 7, тобто 5.
Отже, і остача від ділення 22225555 на 7 до­рівнює 5.
Відповідь. 5.

Задача 2. Знайти остачу від ділення числа 55552222 на 7.
Розв'язання
1) Знайдемо остачу від ділення 5555 на 7:
5555 : 7 = 793 (ост. 4).
Остача від ділення 55552222 на 7 така сама, як остача від ділення 42222 на 7.
Знайдемо остачі від ділення 4n на 7 для різних значень n:
n = 1, 41:7 = 4:7 = 0 (ост. 4);
n = 2, 42:7 = 16:7 = 2 (ост. 2);
n = 3, 43:7 = 64:7 = 9 (ост.1);
n = 4, 44:7 = 256:7 = 36 (ост. 4).
Цикл дорівнює 3.
2)      Знайдемо кількість повних циклів у числі 2222.
2222 : 3 = 740 (ост. 2).
740 повних циклів відкидаємо.
Отже, ос­тача від ділення 42222 на 7 така сама, як і від ділення 42 на 7, тобто 2.
Отже, і остача відділення 55552222 на 7 до­рівнює 2.
Відповідь. 2.

Задача 3. Довести, що (22225555+55552222) ділиться  на 7 без остачі.
Доведення.
Оскільки 22225555 при діленні на 7 дає оста­чу 5, а 55552222 при діленні на 7 дає остачу 2, а сума цих остач 5+2 = 7 ділиться на 7, то (22225555 +55552222) ділиться на 7 без остачі, що і треба було довести.

Задача 4. Знайти остачу від ділення числа 7 2003 на 10.
Розв'язання.
1) Знайдемо остачу від ділення 7 на 10: 7: 10 = 0 (ост. 7).
2)Знайдемо остачі від ділення 7n  на 10 для різних значень n:
n = 1, 71:10 = 7:10 = 0 (ост. 7);
 n = 2, 72:10 = 49:10 = 4 (ост. 9);
 n = 3, 73:10 = 343:10 = 34 (ост. 3);
n = 4, 74:10 = 2401:10 = 240(ост. 1);
n = 5, 75 : 10 = 16 807:10 = 1680 (ост. 7).
Цикл дорівнює 4.
3)Знайдемо кількість повних циклів у числі 2003.
2003 : 4 = 500 (ост. 3).
4)500 повних циклів відкидаємо. Отже, ос­тача від ділення 72003 на 10 така сама, як остача від ділення 73 на 10 , тобто 3.
Відповідь. 3.

5. Якою цифрою закінчується число 72003 ?
Розв'язання. 
Остача відділення числа 72003 на 10 є остан­ньою цифрою цього числа. Тобто число 72003 закінчується цифрою 3.
Відповідь. 3.
Самостійно виконайте дві наступні вправи.
6.Знайти остачу від ділення числа 20032007 на 3.
7. Якою цифрою закінчується 192008 ?

Задачі для самостійного осмислення.
1. a) Вираз х + 2 ділиться без остачі на 8. Як записати це твердження за допомогою  конгруенції? Знайти множину значень х.
б) Вираз х + 2 ділиться без остачі на 3. Як записати це твердження за допомогою  конгруенції? Знайти множину значень х.
2. a) Вираз 4х + 3 ділиться з остачею 2 на число 9. Як це записати за допомогою конгруенції? Знайти множину значень х.
б) Вираз 4х + 3 ділиться з остачею 2 на число 5. Як це записати за допомогою конгруенції? Знайти множину значень х.
3. a) Вираз 5х - 1 ділиться з остачею 3 на число 7. Як це записати за допомогою конгруенції? Знайти множину значень х.
б) Вираз 5х - 1 ділиться з остачею 3 на число 4. Як це записати за допомогою конгруенції? Знайти множину значень х.
4. a)  Вираз а +2 ділиться без остачі на 8. Як записати це твердження за допомогою конгруенції?
б)  Вираз а +2 ділиться без остачі на 3. Як записати це твердження за допомогою конгруенції?
5. a)  Які з чисел 22, 38, 6,-12, -13 конгруентні 9 за модулем 2, 3,7.
б)  Які з чисел 46, 37, 16, -17, -16 конгруентні 7 за модулем 2, 3, 5, 9.
6. Показати, що числа виду 8k+1, де k=0, 1, 2, ... конгруентні між собою за модулем 8.
7. Довести, що квадрат будь-якого непарного числа конгруентний
з одиницею за модулем 8.
8. Показати, що при n непарному, тобто n = 2k±1, число n3
конгруентне 6
k+1 за модулем 4.
9. Довести, що якщо 50а+8b  º  0 (mod 21), то а+b+8с º 0(mod 21).
10.    Перевірити конгруенцію 830 º 34 (mod 55).
11.    Перевірити конгруенцію 521º 27 (mod 77).
12.    З яким найменшим натуральним числом конгруентне число
N=8∙22∙1212∙17∙23 за модулем 9?
13.Чи вірно, що число 8754 конгруентне 4578 за модулем 9?
14. Чи вірно, що число 5647 конгруентне 22 за модулем 9?
15. Чи вірно, що m3-m+7 конгруентне 7 за модулем 6?
16. Чи вірно, що (2+7)5 = 25+75 (mod 5)?




Немає коментарів:

Дописати коментар