Fundamentos de Álgebra Moderna Profª Ana Paula DIVISIBILIDADE EM Divisão Exata Definição 1: Diz-se que o número inteiro a é divisor do número inteiro b ou que o número b é divisível por a se é possível encontrar q tal que b aq. Pode-se dizer também que b é múltiplo de a. Notação: a b (a divide b) ou a b (a não divide b). Exemplos: 3 9 Definição 2: Se a quociente de b por a. 2 6 b e a 5 7 0, o número inteiro q tal que b Propriedades: 1) a a, a (reflexividade) 2) Se a, b 0, a b e b a então a b. 3) Se a b e b c então a c. 4) Se a b e a c, então a bx cy , x, y 5) Se a b e c d, então ac bd. Obs: 1)Se a 2) Se a b e a c então a b então a bx, x Exemplo: Prove que 2 2n 15n Exercícios: Demonstre por indução que: 1) 7 2 3n 1 , n 1 2) 8 3 2n 7 , n 0 3) 11 2 2n 1 . 3 n 2 1 , n 1 4) 7 3 2n 1 2 n 2 , n 1 5) 17 3 4n 2 2. 4 3n 1 , n 0 1 0 pois q 0 c ea b b . c . . 1 é divisível por 9, n 1. ,0 0. q. aq será indicado por b/a e chamado Algoritmo Euclidiano ou Algoritmo da divisão em Seu nome deriva do fato de Euclides o haver usado em seus Elementos para determinar o máximo divisor comum de dois números inteiros positivos. Este algoritmo estabelece a divisão com resto. Dados dois inteiros, a e b, com a onde q e r são únicos. Se r 0, então sempre se pode encontrar dois inteiros q e r tais que: b aq r em que 0 r a 0, então b é múltiplo de a. Notação:b é dividendo, a é divisor, q é quociente, r é resto. Divisão por 2: restos possíveis: 0 ou 1 Se r 0, o número é divisível por 2 e é chamado de número par (b Se r 1, o número é chamado de número ímpar. (b 2q 1) 2q) Divisão por 3: restos possíveis: 0, 1 ou 2 Se r 0, b 2q Se r 1, b 2q 1 Se r 2 , b 2q 2 Exemplo: 1) Quais são o quociente e o resto da divisão de 97 por 6? 2) Na divisão euclidiano de 345 por a 0 o resto é 12. Determinar os possíveis valores de a (divisor) e do quociente. 3) Seja m um inteiro cujo resto da divisão por 6 é 5. Mostre que o resto da divisão de m por 3 é 2. 2 Exercícios: 1) Sejam m e n inteiros ímpares. Prove que: a) 4 2m 2n b) 8 m2 n2 c) 8 m2 n2 2 2) Mostre que entre dois números pares consecutivos um deles é divisível por 4. 3) Mostre que a diferença entre os quadrados de dois inteiros consecutivos é sempre um número ímpar. E a diferença entre os cubos de dois inteiros consecutivos? 4) Prove que: a) Um dos inteiros a, a 2, a 4 é divisível por 3. b) Um dos inteiros a, a 1, a 2, a 3 é divisível por 4. 5) Prove que o produto de dois números inteiros é ímpar se, e somente se, ambos os números são ímpares. 6) Prove que, quaisquer que sejam os inteiros a e b, a expressão a b a 2 b 2 representa um número par. 7) Na divisão euclidiana de 802 por a, o quociente é 14. Determine os valores possíveis para a e do resto. 8) É possível encontrar dois inteiros múltiplos de 5 tais que o resto da divisão euclidiana de um pelo outro seja 13? Justifique a sua resposta. 9) Quantos números naturais entre 1 e 1000 são divisíveis por 9? Justifique a reposta. 10) Se o resto da divisão euclidiana de um inteiro m por 8 é 5, qual é o resto da divisão de m por 4? 11) Se m é um inteiro ímpar, mostre que o resto da divisão de m 2 por 4 é 1. 12) Para cada par de inteiros a e b dado abaixo, encontrar o quociente q e o resto r satisfazendo o algoritmo da divisão de Euclides: a) a 59 e b 6 b) a 71 e b 5 c) a 48 e b 7 d) a 67 e b 13 13) Para n 2 e k um inteiro positivo qualquer, prove que n 1 nk 1 . 3 Critérios de divisibilidade Os critérios de divisibilidade, no sistema de numeração decimal, são os critérios que estabelecem em que condições o número natural N a n a n 1 a n 2 a 1 a 0 a 0 a 1 10 a 2 10 2 a n 10 n é múltiplo inteiro de 2, 3, 4, 5, 6, 7, etc. em termos dos algarismos a n , a n 1, a n 2, a 1 , a 0 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 . N é múltiplo inteiro de: 2 a0 4 a1a0 a0 a2a1a0 3 e 9 a soma dos dígitos a 0 11 10a 1 é múltiplo inteiro de 4 quando a 0 5 8 0, 2, 4, 6, ou 8 a0 a1 a1 a0 a2 a2 10a 1 0 ou 5 100a 2 é múltiplo inteiro de 8 a n é, respectivamente, um múltiplo inteiro de 3 e 9 1 n a n é múltiplo inteiro de 11. Justificativas: a) N a 0 a 1 10 a 2 10 2 a n 10 n é, respectivamente, um múltiplo inteiro de 2 e 5, quando a 0 é um múltiplo inteiro de 2 e 5, isto é, quando a 0 0, 2, 4, 6, ou 8 ou a 0 0 ou 5, visto que a parcela dentro do parêntesis é sempre um múltiplo de 2 e 5. b) N a 0 a 1 10 a 2 10 2 a n 10 n é múltiplo inteiro de 4 quando a 1 a 0 de 4, visto que a parcela dentro do parêntesis é sempre um múltiplo de 4. a n 10 n é múltiplo inteiro de 8 quando a 2 a 1 a 0 c) N a 0 a 1 10 a 2 10 2 é múltiplo de 8, visto que a parcela dentro do parêntesis é sempre um múltiplo de 8. d) N a0 a1 a2 a 1 10 1 a 2 10 2 1 an um múltiplo inteiro de 3 e 9 quando a soma dos dígitos a 0 a 1 a 2 parcela dentro dos colchetes é sempre um múltiplo de 3 e 9. e) N a 0 a 1 a 2 1 n a n 11a 1 soma alternada dos dígitos a 0 a 1 a 2 colchetes é sempre um múltiplo de 11. an a0 10a 1 é múltiplo a0 10a 1 100a 2 10 n 1 é, respectivamente, a n é múltiplo de 3 e 9, visto que a 99a 2 a n 10 n 1 n é múltiplo inteiro de 11 quando a 1 n a n é múltiplo de 11, visto que a parcela dentro dos Desejando determinar um critério de divisibilidade por 7, por exemplo, concluirá que, o que importa, são os restos da divisão de 1, 10, 100, , 10 n 1 , 10 n por 7 que são respectivamente 1, 3, 2, 6, 4, 5, 1, 3, 2, 6, 4, 5, pois N a 0 3a 1 2a 2 6a 3 4a 4 5a 5 7a 1 7 14a 2 7 142a 3 7 1428a 4 7 14285a 5 será um múltiplo inteiro de 7 quadno a 0 3a 1 2a 2 6a 3 4a 4 5a 5 for um múltiplo de 7, visto que a parcela dentro dos colchetes é um múltiplo de 7. De modo geral, a idéia do critério de divisibilidade no sistema de numeração decimal pelo número natural não nulo p é a seguinte: a n 10 n pq 0 r 0 a 0 pq 1 r 1 a 1 pq 2 r 2 a 2 pq n r n a n N a 0 a 1 10 a 2 10 2 rnan p q0a0 q1a1 q2a2 qnan r0a0 r1a1 r2a2 4 onde q 0 e r 0 , q 1 e r 1 , , q n e r n, indicam, respectivamente, o quociente e o resto da divisão de 1, 10, 100, , 10 n por p - será um múltiplo inteiro de p quando r 0 a 0 r 1 a 1 r 2 a 2 r n a n for múltiplo de p, visto que a última parcela é sempre um múltiplo de p. Critério geral: N a n a n 1 a n 2 a 1 a 0 será um múltiplo inteiro de p r0a0 r1a1 r2a2 r n a n for múltiplo inteiro de p. 0 quando e somente quando Este critério pode ser aplicado em outro sistema de numeração. Exemplo: A divisibilidade por 7 no sistema de numeração com base 8: Sendo os restos da divisão de 1, 8, 8 2 , 8 3 , 8 n por 7 sempre 1, em base 8, que se N a n a n 1 a n 2 a 1 a 0 8 a 0 8a 1 8n 1an 1 8nan onde a n , a n 1, a n 2, a 1 , a 0 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 será múltiplo de 7 8 se, e somente se, a soma de seus a n é múltiplo inteiro de 7. algarismos for divisível por 7, isto é, se e só se, a 0 a 1 a 2 Tabela de Divisibilidade no sistema de numeração decimal de N a n a n 1 a n 2 a 1 a 0 por: a 0 é múltiplo inteiro de 2, a 0 2 3 a0 a1 0, 2, 4, 6, ou 8 a n é múltiplo inteiro de 3 a2 4 a 1 a 0 ou a 0 5 a 0 é múltiplo inteiro de 5, a 0 6 7 a0 a0 4a 1 4a 2 3a 1 2a 2 6a 3 4a n ou a 0 a 2 a 1 a 0 ou a 0 9 a0 a1 2a n é múltiplo inteiro de 6 2a 2 3a 1 2a 1 0 ou 5 2a 2 a3 3a 4 a0 a1 a n é um múltiplo inteiro de 9 a2 12 a0 10a 1 9a 2 n 10a 1 4a 2 4a n ou a 0 1 a n ou a 0 a2 10a 1 12a 3 3a 4 4a 5 é múltiplo inteiro de 7 4a 2 é múltiplo inteiro de 8 a 0 é múltiplo inteiro de 10, isto é, a 0 10 13 a 0 2a 1 ou a 0 4a 4 8 11 2a 1 é múltiplo inteiro de 4 ou a 0 a2 10a 3 2a 1 4a 2 3a 1 4a 2 0. 1 ou 10 a n é múltiplo inteiro de 11. 4a n é múltiplo inteiro de 12 a3 3a 4 4a 5 é múltiplo inteiro de 13 OBS: Os critérios de 7 e 13 são tão trabalhosos de recordar e de aplicar que é melhor efetuar a divisão. 5