UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ CURSO DE LICENCIATURA EM MATEMÁTICA DO PARFOR LISTA DE EXERCÍCIOS PARA A PROVA SUBSTITUTIVA INDUÇÃO MATEMÁTICA 1. Mostre por indução matemática as questões abaixo: (a) 2 + 6 + 10 + . . . + (4n − 2) = 2n2 n(4n2 − 1) 2 2 2 2 (b) 1 + 3 + 5 + . . . + (2n − 1) = 3 2 2 2 1 (c) 1 + 2 + . . . + n = 1 − n 3 3 3 3 1 1 1 1 (d) 1 + + + . . . + 2 ≤ 2 − 4 9 n n SOMATÓRIOS E PRODUTÓRIOS 2. Calcule 4 X a) 5 X (3j − 1)j j=1 4 X b) j j=1 4 Y (2i + 1)2 d) i=1 4 Y (i2 + 1) (2i2 − 7)3i i=1 5 X 3i 2 5 5 1X 2 1X 2 i − j c) 4 i=1 5 j=1 i=1 4 4 1 Y 2 1Y 2 j + (2j) e) 16 j=1 9 j=1 i=1 DIVISIBILIDADE 3. Na divisão do inteiro 525 por um inteiro positivo o resto é 27. Achar os inteiros que podem ser o divisor e o quociente. R: b = 498 e q = 1; b = 249 e q = 2; b = 166 e q = 3; b = 83 e q = 6 4. Achar os inteiros positivos menores que 150 e que divididos por 39 deixam um resto igual ao quociente. R: q = 1, 2, 3 e a = 40, 80, 120 2 5. Numa divisão de dois inteiros, o quociente é 16 e o resto 167. Determinar o maior inteiro que se pode somar ao dividendo e ao divisor em alterar o quociente. R: 11 MDC E MMC 6. Sendo n um inteiro qualquer, calcular mdc(n, n + 1). R: 1 7. Demosntrar que , se a|c, se b|c e se o mdc(a, b) = d, então ab|cd. 8. Dividindo-se dois inteiros positivos pelo seu mdc, a soma dos quocientes é 8. Determinar os dois inteiros, sabendo que sua soma é 384. R: 48 e 336 ou 144 e 240 9. Determine dois números cuja soma é 120 e o mmc é 144. R: 12 e 108 ou 24 e 96. ALGORITMO DE EUCLIDES 10. Usando o Algoritmo de Euclides determinar: a) mdc(306, 657) b) mdc(675, 405) c) mdc(198, 288) 11. Achar os inteiros x, y que verifiquem as seguintes igualdades: a) 78x + 32y = 2 b) 238x + 51y = 3 c) 52x + 13y = 1 NÚMEROS PRIMOS 12. Achar todos os pares de primos p e q, tais que p − q = 3. R:p = 5 e q = 2 13. Achar a decomposição em fatores primos de 5040, 4679, 2385 14. Demosntrar que todo primo da forma 3n + 1 é também da forma 6m + 1. EQUAÇÕES DIOFANTINAS 15. Determinar todas as soluções inteiras e positivas das seguintes Equações Diofantinas Lineares: a) 90x − 28y = 22 b) 3x + 4y = 20 c) 40x − 65y = 135 d) 50x-56y=74 3 16. Determinar o menor inteiro positivo que dividido por 8 e por 15 deixam os restos 6 e 13 respectivamente. R:188 CONGRUÊNCIAS 17. Mostrar que 41 divide 22 0 − 1. 18. Sabendo que k ≡ 1(mod4), mostrar que 6k + 5 ≡ 3(mod4). 19. Achar os restos das seguintes divisões: a) 71 0 por 51. R: 19 b) 416 5 por 7. R:6 c) 25 0 por 7. R: 4 CONGRUÊNCIAS LINEARES 20. Resolva as seguintes congruências lineares: a) 8x ≡ 16(mod12) b) 3x ≡ 5(mod7) c) 3x ≡ 9(mod24) 21. Resolva por congruências as seguintes equações Diofantinas lineares: a) 4x + 51y = 9. R: x = 15 + 51t y = −1 − 4t b) 7x + 6y = 9.R: x = 3 + 6t y = −2 − 7t c) 11x + 27y = 4. R:x = 20 + 27t y = −8 − 11t x = 8 − 11t y = 37 − 61t d)61x − 11y = 81.R: SISTEMAS DE CONGRUÊNCIAS LINEARES 22. Resolva os seguintes sistemas de congruências lineares: 3x ≡ 1(mod7) x ≡ 8(mod9) 5x ≡ 2(mod11) R:x ≡ 810(mod1001) b) x ≡ 2(mod3) a) 4x ≡ 3(mod13) x ≡ 5(mod7) x ≡ 1(mod3) 2x ≡ 1(mod5) 3x ≡ 2(mod7) R:x ≡ 283(mod385) c) x ≡ 2(mod5) R:x ≡ 52(mod105) d) x ≡ 3(mod7) 5x ≡ 7(mod11) 23. Um coronel, depois de ser destacado para comandar um regimento do Exército, quis saber qual era o efetivo desse regimento. Para esse objetivo mandou-os dispor sucessivamente em colunas de: 37 indivduos, tendo sobrado 01 indivduo 32 indivduos, tendo sobrado 04 indivduo 27 indivduos, tendo sobrado 01 indivduo 4 Sabendo que um regimento, tem menos de 10.000 militares. Determine quantos militares constituem esse regimento. R: 4996 24. Três Satélites passarão sobre uma cidade esta noite. O primeiro a 1h da madrugada, o segundo as 4 hs e o terceiro às 8hs da manhã. Cada satélite tem um período diferente. O primeiro leva 13 horas para completar uma volta ao redor da terra, o segundo 15hs e o terceiro 19 hs. Determine quantas horas decorrerão a partir da meia-noite até que os três satélites pasem ao mesmo tempo sobre a cidade. R: 10 hs 25. Generais chineses contavam o número de soldados sobreviventes de uma batalha, alinhando-os sucessivamente em filas de determinados tamanhos, contando cada vez o número de soldados restantes e calculando o total de sobreviventes a partir desses dados. Um general tinha inicialmente 1200 soldados antes de uma batalha, após a batalha, ao alinhá-los em filas de 5 soldados, restaram 3, ao alinhá-los em filas de 6 soldados, restaram também 3, ao alinhá-los em filas de 7 soldados, restou 1 soldado, finalmente, ao alinhá-los em filas de 11 soldados, nenhum sobrou. Quantos soldados sobreviveram a batalha? Teorema de Wilson e Fermat 26. Verifique o Teorema de Fermat com a = 2 e p = 17 27. Calcule o resto de 36 4 por 31, usando o Teorema de Fermat. R:19 28. Mostrar que 53 8 ≡ 4(mod11). 29. Verificar o Teorema de Wilson para p = 5 e p = 7. 30. Achar o resto da divisão de 15! por 17.