Elemente de aritmetica

Documente similare
8.1. Elemente de Aritmetică. 8. Aplicatii (15 aprilie 2019) Lema 8.1. Fie (A, +) un grup abelian şi H, K A. Atunci H K şi H + K = {h + k h H şi k K} s

Şiruri de numere reale Facultatea de Hidrotehnică Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi Iaşi, 2015 Analiză Matematică Lucian Maticiuc 1 / 29

Facultatea de Matematică Anul II Master, Geometrie Algebrică Mulţimi algebrice ireductibile. Dimensiune 1 Mulţimi ireductibile Propoziţia 1.1. Fie X u

PROGRAMA CONCURSULUI NAŢIONAL

D.Rusu, Teoria măsurii şi integrala Lebesgue 6 MĂSURA LEBESGUE Cursul 5 Teorema 6.26 Există submulţimi ale lui R care nu sunt măsurabile Lebesgue. Dem

Microsoft Word - D_ MT1_II_001.doc

Microsoft Word - Programa finala olimpiadei matematica 2007 gimnaziu.doc

Microsoft Word - cap1p4.doc

Gheorghe IUREA Adrian ZANOSCHI algebră geometrie clasa a VII-a ediţia a V-a, revizuită mate 2000 standard EDITURA PARALELA 45 Matematică. Clasa a VII-

Microsoft Word - Programa_Evaluare_Nationala_2011_Matematica.doc

programa_olimpiada_matematica_IX-XII_

Dorel LUCHIAN Gabriel POPA Adrian ZANOSCHI Gheorghe IUREA algebră geometrie clasa a VIII-a ediţia a V-a, revizuită mate 2000 standard EDITURA PARALELA

{ 3x + 3, x < 1 Exemple. 1) Fie f : R R, f(x) = 2x + 4, x 1. Funcţia f este derivabilă pe R\{1} (compunere de funcţii elementare), deci rămâne să stud

DAN LASCU ADRIANA-LIGIA SPORIŞ ANDA OLTEANU PAUL VASILIU MATEMATICĂ. CULEGERE DE PROBLEME TIP GRILĂ PENTRU ADMITEREA ÎN ACADEMIA NAVALĂ MIRCEA CEL BĂT

Școala: Clasa a V-a Nr. ore pe săptămână: 4 Profesor: MATEMATICĂ Clasa a V-a Aviz director PLANIFICARE CALENDARISTICĂ ORIENTATIVĂ Nr. crt. Unitatea de

BAC 2007 Pro Didactica Programa M1 2 Rezolvarea variantei 61 versiune finală Redactia Pro Didactica Suportul pe net:

FIŞA DISCIPLINEI

Limbaje de ordinul I LOGICA DE ORDINUL I Un limbaj L de ordinul I este format din: o mulţime numărabilă V = {v n n N} de variabile; conectorii şi ; pa

Retele Petri si Aplicatii

Cursul 8 Funcţii analitice Vom studia acum comportarea şirurilor şi seriilor de funcţii olomorfe, cu scopul de a dezvălui o proprietate esenţială a ac

Microsoft Word - a5+s1-5.doc

Aero-BCD, , Prof. L. Costache & M. Olteanu Notițe de Adrian Manea Seminar 5 Șiruri și serii de funcții. Serii de puteri 1 Șiruri de funcții D

CLP_UTCN-grila-2012.dvi

TEORIA MĂSURII Liviu C. Florescu Universitatea Al.I.Cuza, Facultatea de Matematică, Bd. Carol I, 11, R Iaşi, ROMANIA, e mail:

FIŞA DISCIPLINEI 1. Date despre program 1.1 Instituţia de învăţământ superior Universitatea Alexandru Ioan Cuza din Iaşi 1.2 Facultatea Facultatea de

Prelegerea 3 În această prelegere vom învăţa despre: Clase speciale de latici: complementate. modulare, metrice, distributive şi 3.1 Semi-distributivi

Examenul de bacalaureat 2012

Logică și structuri discrete Relații. Funcții parțiale Marius Minea marius/curs/lsd/ 20 octombrie 2014

20 SUBIECTE DE EXAMEN - De fapt, în pofida acestor probleme, până la urmă tot vom logaritma, căci aceasta este tehnica naturală în context. Trebuie do

Teoreme cu nume 1. Problema (Năstăsescu IX, p 147, propoziţia 5) Formula lui Chasles Pentru orice puncte M, N şi P avem MN + NP = MP.

Pachete de lecţii disponibile pentru platforma AeL

Geometrie afină Conf. Univ. Dr. Cornel Pintea cpintea math.ubbcluj.ro Cuprins 1 Săptămâna Endomorfismele unui spaţiu afin Transla

OLM_2009_barem.pdf

Microsoft Word - TIC5

CONCURSUL DE MATEMATICĂ APLICATĂ "ADOLF HAIMOVICI" ETAPA JUDEȚEANĂ 18 martie 2017 Filiera Tehnologică : profilul Tehnic Clasa a IX -a Problema 1. 2 Se

CONCURSUL NAŢIONAL DE MATEMATICA PANAITOPOL EDIŢIA a X-a, TULCEA, 21 aprilie 2018 Clasa a VII - a 1. Se consideră numerele reale x, y şi z, cel puţin

Marian Tarina

Clasa IX 1. O lăcustă face salturi, fiecare salt în linie dreaptă şi de două ori mai lung ca precedentul. Poate vreodată lăcusta să revină în punctul

Performanta in matematica de gimnaziu si liceu-program de pregatire al elevilor olimpici MULTIMI. OPERATII CU MULTIMI Partea I+II Cls. a V-a

gaussx.dvi

BARAJ NR. 1 JUNIORI FRANŢA ianuarie Fie x şi y două numere întregi astfel încât 5x + 6y şi 6x + 5y să fie pătrate perfecte. Arătaţi că

Logică și structuri discrete Limbaje regulate și automate Marius Minea marius/curs/lsd/ 24 noiembrie 2014

Cursul 7 Formula integrală a lui Cauchy Am demonstrat în cursul precedent că, dacă D C un domeniu simplu conex şi f : D C o funcţie olomorfă cu f cont

Inspectoratul Şcolar Judeţean Suceava Şcoala Gimnazială Luca Arbure CONCURSUL DE MATEMATICǍ ISTEŢII D ARBORE EDIŢIA a VIII a 29 APRILIE 2017 Clasa a I

UNIVERSITATEA BABEŞ-BOLYAI CLUJ-NAPOCA FACULTATEA DE MATEMATICĂ ŞI INFORMATICĂ Concurs MATE-INFO UBB 6 aprilie 2019 Proba scrisă la MATEMATICĂ NOTĂ IM

ALGORITMII ŞI REPREZENTAREA LOR Noţiunea de algoritm Noţiunea de algoritm este foarte veche. Ea a fost introdusă în secolele VIII-IX de către Abu Ja f

OBIECTIVE DE REFERINŢĂ ŞI EXEMPLE DE ACTIVITĂŢI DE ÎNVAŢARE 1. Cunoaşterea şi înţelegerea conceptelor, a terminologiei şi a procedurilor de calcul Obi

Examenul de bacalaureat 2012

Examenul de bacalaureat 2012

Notiuni de algebra booleana

Tiberiu Trif Analiză matematică 2 Calcul diferențial și integral în R n

Retele Petri si Aplicatii

Subiectul 1

Prelegerea 4 În această prelegere vom învăţa despre: Algebre booleene; Funcţii booleene; Mintermi şi cuburi n - dimensionale. 4.1 Definirea algebrelor

COMENTARII FAZA JUDEŢEANĂ, 9 MARTIE 2013 Abstract. Personal comments on some of the problems presented at the District Round of the National Mathemati

Curs 10 Aplicaţii ale calculului diferenţial. Puncte de extrem 10.1 Diferenţiale de ordin superior S¼a trecem acum la de nirea diferenţialelor de ordi

Microsoft Word - Concursul SFERA.doc

ETTI-AM2, , M. Joița & A. Niță Notițe de Adrian Manea Seminar 10 Transformata Fourier Integrala Fourier Seriile Fourier sînt utile pentru dez

Microsoft Word - 2 Filtre neliniare.doc

Secţiunea 9-10 avansaţi Concurs online de informatică Categoria PROGRAMARE PROBLEMA 1 TEXT 100 puncte Un text este format din una sau mai multe propoz

CONCURSUL DE MATEMATICǍ ISTEŢII D ARBORE EDIŢIA a X-a - 20 aprilie 2019 Clasa a IV-a BAREM DE CORECTARE ŞI NOTARE SUBIECTUL I Se punctează doar rezult

Introducere în algebra comutativă. Teoria lui Galois December 23, Curs 1 - Corpuri şi spaţii liniare Definiţii: inel, corp, exemple, morfism de

Microsoft Word - probleme_analiza_numerica_ses_ian09.rtf

I

BAC 2007 Pro Didactica Programa M1 2 Rezolvarea variantei 36 versiune finală Redactia Pro Didactica Suportul pe net:

ALGORITHMICS

Universitatea Politehnica din Bucureşti 2019 Disciplina: Geometrie şi Trigonometrie G1 * Varianta A 1. Ştiind cos x = 3 2, atunci sin2 x

ALGORITMICĂ. Seminar 3: Analiza eficienţei algoritmilor - estimarea timpului de execuţie şi notaţii asimptotice. Problema 1 (L) Să se determine număru

Analiză de flux de date 29 octombrie 2012

Microsoft Word - Curs1.docx

Cursul 1 1. Introducere Corpul numerelor complexe Dezvoltarea istorică a gândirii matematice a urmărit îndeaproape evoluţia ideii de număr. Această ev

Analiz¼a Matematic¼a - Curs 6 M¼ad¼alina Roxana Buneci

Limbaje Formale, Automate si Compilatoare

1. a. Să se scrie un algoritm care să afişeze toate numerele de patru cifre care au cifra sutelor egală cu o valoare dată k, şi cifra zecilor cu 2 mai

Matematica VI

Metode Numerice

Spatii vectoriale

Slide 1

1. Găsiți k numerele cele mai apropiate într-un şir nesortat Dându-se un şir nesortat și două numere x și k, găsiți k cele mai apropiate valori de x.

Şcoala ………

Subiecte_funar_2006.doc

CONCURSUL NAŢIONAL DE MATEMATICĂ APLICATĂ ADOLF HAIMOVICI Etapa locală, 24 februarie 2017 PROFIL TEHNIC ŞI SERVICII, RESURSE NATURALE, PROTECŢIA MEDIU

LOGICA MATEMATICA SI COMPUTATIONALA Sem. I,

Cursul 6 Cadru topologic pentru R n În continuarea precedentei părţi, din cursul 5, dedicată, în întregime, unor aspecte de ordin algebric (relative l

Curs 3 Permutari cu repetitie. Combinari. Algoritmi de ordonare si generare

CONCURSUL NAŢIONAL DE MATEMATICA PANAITOPOL EDIŢIA a X-a, TULCEA, 21 aprilie 2018 Clasa a VII - a Soluţii orientative şi bareme Problema 1. Se conside

Programarea şi utilizarea calculatoarelor

ARTUR BĂLĂUCĂ ARITMETICĂ Teme pentru centre de excelență MODELE DE PROBLEME REZOLVATE DE PROBLEME SEMNIFICATIVE PENTRU OLIMPIADE, CONCURS

CURBE BÉZIER În CAGD se utilizează adesea curbele polinomiale, adică acele curbe definite de o parametrizare polinomială: C : [a, b] R 3 C(t) = (x(t),

MergedFile

Cursul 12 (plan de curs) Integrale prime 1 Sisteme diferenţiale autonome. Spaţiul fazelor. Fie Ω R n o mulţime deschisă şi f : Ω R n R n o funcţie de

Distanţa euclidiană (indusă de norma euclidiană) (în R k ). Introducem în continuare o altă aplicaţie, de această dată pe produsul cartezian R k XR k,

Microsoft Word - Capitolul_07

Universitatea Lucian Blaga Sibiu Facultatea de inginerie-Departamentul de calculatoare şi Inginerie Electrică Titular curs: Şef lucrări dr.mat. Po

Entrepreneurship and Technological Management

Laborator 4 Modele sistemice liniare. Reprezentare numerică. Conversii. Conexiuni 4.1 Tema Formarea deprinderilor de utilizare a convenţiilor MATLAB d

Matematica Clasa 5 Culegere De Exercitii Si Probleme

Lucian L. TURDEANU Georgeta D. POP (MANEA) BAZELE GEOMETRICE ALE FOTOGRAMETRIEI CONSPRESS BUCUREŞTI 2009

Microsoft Word - Matematika_kozep_irasbeli_javitasi_0911_roman.doc

Transcriere:

Elemente de aritmetică Anul II Februarie 2017

Divizibilitate în Z Definiţie Fie a, b Z. Spunem că a divide b (scriem a b) dacă există c Z astfel încât b = ac. In acest caz spunem că a este un divizor al lui b. Proprietăţi: a b, b c a c a b, b a a = ±b... Definiţie Un număr p Z \ { 1, 0, 1} se numeşte ireductibil dacă singurii săi divizori sunt ±1, ±p. Definiţie Un număr p Z \ { 1, 0, 1} se numeşte prim dacă p ab p a sau p b.

Divizibilitate în Z Teorema fundamentală a aritmeticii Orice număr p Z \ { 1, 0, 1} se scrie în mod unic, pâna la semn şi ordinea factorilor, ca un produs finit de numere ireductibile. Teoremă Orice număr p Z \ { 1, 0, 1} este ireductibil dacă şi numai dacă este prim.

Numere prime Teorema lui Euclid Există o infinitate de numere prime. Fie π : N N π(n) = #{p N p n ; p prim} Teorema numerelor prime π(n) lim n n = 1. ln n Formulare probabilistică : Fie n >> 0 şi p {1, 2,..., n} un număr natural ales aleatoriu. Probabilitatea ca acesta să fie prim este aproximativ 1/ ln n.

Cel mai mare divizor comun Definiţie Fie a, b Z. Spunem că d N este cel mai mare divizor comun al numerelor a şi b, d = (a, b), dacă: 1 d a, d b; 2 d a, d b d d. Definiţie Numerele a, b Z se numesc prime între ele dacă (a, b) = 1. Teoremă Fie a, b Z. Atunci există cel mai mare divizor comun al numerelor a şi b, d = (a, b). In plus, există u, v Z astfel încât d = ua + vb.

Algoritmul lui Euclid Presupunem b a. r 0 := b!q 1, r 1 Z, a = b q 1 + r 1, 0 r 1 < r 0 r 1 0 :!q 2, r 2 Z, b = r 1 q 2 + r 2, 0 r 2 < r 1 r 2 0 :!q 3, r 3 Z, r 1 = r 2 q 3 + r 3, 0 r 3 < r 2... r n 1 0 :!q n, r n Z, r n 2 = r n 1 q n + r n, 0 r n < r n 1 r n 0 :!q n+1, r n+1 Z, r n 1 = r n q n+1 + r n+1, 0 r n+1 < r n Lemă Există n N astfel încât r n 0 şi r n+1 = 0. Atunci algoritmul se opreşte după n + 1 paşi şi r n = (a, b).

Algoritmul lui Euclid Propoziţie Cu notaţiile de mai sus, r k+2 < r k 2 pentru orice k {0, 1,..., n 1}. Corolar Fie a, b Z, b a. Fie k = [log 2 b] + 1 numărul biţilor necesari pentru scrierea lui b în baza 2. Atunci algoritmul lui Euclid se opreşte după cel mult 2k împărţiri. Corolar Fie a, b Z. Atunci algoritmul lui Euclid furnizează cel mai mare divizor comun al numerelor a şi b în timp polinomial (în raport cu lungimea totală k a numerelor a şi b): O(k 3 ).

Cel mai mare divizor comun Alte metode de determinare a celui mai mare divizor comun: folosind descompunerile în factori ireductibili: produsul factorilor comuni la puterea cea mai mică; timp exponenţial metoda diferenţelor: timp polinomial (O(k 2 )). (a, b) = (a, a b); Avantajul utilizării Algoritmului lui Euclid: furnizează, fără consum suplimentar de timp şi resurse, perechea (u, v) Z 2 cu proprietatea d = (a, b) = ua + vb.

Funcţia indicatoare a lui Euler Definiţie Funcţia ϕ : N N, ϕ(n) = card{p N p < n, (p, n) = 1} se numeşte funcţia indicatoare a lui Euler.

Funcţia indicatoare a lui Euler Proprietăţi Dacă m, n N,(m, n) = 1 atunci ϕ(mn) = ϕ(m)ϕ(n); Dacă m 1, m 2,..., m n N,(m i, m j ) = 1 oricare ar fi i j atunci ϕ(m 1... m n ) = ϕ(m 1 )... ϕ(m n ) Dacă p este un număr prim, atunci ϕ(p) = p 1; Dacă p este un număr prim, atunci ϕ(p α ) = p α (1 1/p); Dacă p q sunt numere prime, atunci ϕ(pq) = (p 1)(q 1); Dacă n N şi n = p α 1 1... pαr r este descompunerea sa în factori ireductibili, atunci ) ) ϕ(n) = n (1 1p1... (1 1pr.

Congruenţe Fie n N. Spunem că a, b Z sunt congruente modulo n, a b (mod n), dacă n (a b). Propoziţie Relaţia de mai sus este o relaţie de equivalenţă. Exemple n = 0: a b (mod 0) a = b. n = 1: a b (mod 1), oricare ar fi a, b Z.

Inelul claselor de resturi modulo n Fie n N, n 2. Mulţimea claselor de echivalenţă în raport cu relaţia de mai sus are o structură naturală de inel comutativ, cu unitate, notat Z n. Proprietăţi Fiecare element din Z n are un unic reprezentant a în mulţimea {0, 1, 2,..., n 1}. Clasa de echivalenţă corespunzătoare: â. Elementul â Z n este divizor al lui 0 dacă şi numai dacă (a, n) > 1. Elementul â Z n este inversabil dacă şi numai dacă (a, n) = 1. Inelul Z n este un corp dacă şi numai dacă n este număr prim.

Inelul claselor de resturi modulo n Proprietăţi Fie Z n mulţimea elementelor inversabile din inelul Z n. Atunci card Z n = ϕ(n). Fie n un număr prim. Atunci grupul multiplicativ (Z n, ) are cel puţin un generator. Numărul generatorilor acestui grup este ϕ(n 1). Fie â Z n Atunci şi (u, v) Z 2 cu proprietatea 1 = ua + vn. â 1 = û. Inversul elementului â Z n este determinat folosind Algoritmul lui Euclid, în timp polinomial!

Câteva rezultate importante Propoziţie Numărul natural n este prim dacă şi numai dacă ecuaţia x 2 = a are cel mult două soluţii, oricare ar fi a Z n. Teorema lui Wilson Numărul natural n 2 este prim dacă şi numai dacă Teorema lui Euler (n 1)! + 1 0 (mod p). Fie n N \ {0, 1} şi a Z astfel încât (a, n) = 1. Atunci Teorema lui Fermat a ϕ(n) 1 (mod n). Fie p N un număr prim şi a Z astfel încât p a. Atunci a p 1 1 (mod p).

Câteva rezultate importante Lema chineză a resturilor Fie m 1,... m k N astfel încât (m i, m j ) = 1, i j, şi a 1,... a k Z. Atunci sistemul de congruenţe x a i (mod m i ), i {1,..., k} are soluţie unică în Z M, unde M = m 1... m k. Teorema Congruenţa ax b (mod n) are soluţii dacă şi numai dacă (a, n) b. In acest caz ecuaţia are exact d = (a, n) soluţii în Z n.

Simbolul Legendre Fie p 3 un numar prim. Ne interesează care dintre elementele b Z p este un pătrat perfect în Z p. In acest caz b se numeşte rest pătratic. Să observăm că, dacă g este un generator al lui Z p, atunci există un unic j {1, 2,... p 1} astfel încât b = g j. Elementul b este un rest pătratic dacă şi numai dacă j este par, caz în care ecuaţia x 2 = b are soluţiile ±g j/2. Pentru orice b Z, notăm: ( ) b p = 0 dacă p b 1 dacă (b mod p) este pătrat perfect 1 in rest Teoremă Daca p este un număr prim, atunci, oricare ar fi b Z, ( ) b b p 1 2 (mod n). p

Legea reciprocităţii pătratice Legea reciprocităţii pătratice Fie p, q 3 două numere prime impare. Atunci ( ) ( ) ( ) q p p = ( 1) (p 1)(q 1)/4 q dacă p q 3 (mod 4) = ( ) p q p q în celelalte cazuri Legea reciprocităţii pătratice este folosită pentru construcţia unor algoritmi eficienţi care decid dacă un element b este un rest pătratic sau nu.

Simbolul Jacobi Fie n un număr natural cu descompunerea în factori ireductibili n = p a 1 1... par r şi b N. Notăm: ( ) ( ) b b a1 ( ) b ar =... n p 1 p r Teoremă Oricare ar fi m şi n două numere naturale impare, ( m ) ( = ( 1) (m 1)(n 1)/4 n ). n m