5a Lista de Exercı́cios de Introdução à Teoria dos Números Professor: José Carlos de Souza Júnior Curso: Licenciatura em Matemática 1. Encontre o máximo divisor comum de cada par de inteiros dados: (a) 15, 35 (b) 0, 111 (c) −12, 18 (d) −25, 100 2. Mostre que se a e b são inteiros primos entre si, então mdc(a + b, a − b) = 1 ou 2. Sugestão: Mostre que, se d|(a + b) e d|(a − b), então d|2a e d|2b. Agora, estude o caso em que d é par e depois o caso em que d é ı́mpar. 3. Use o algoritmo euclidiano para encontrar: (a) mdc(45, 75) (b) mdc(666, 1414) (c) mdc(102, 202) (d) mdc(20785, 44350) 4. Para cada par de inteiros do exercı́cio anterior, expresse o máximo divisor comum do par de inteiros como combinação linear desses inteiros. 5. Descreva, como múltiplos de um único inteiro, os elementos do conjunto: (a) A = {12m + 18n; m, n ∈ Z}. (b) B = {24m + 18n + 30p; m, n, p ∈ Z}. 6. Encontre todas as soluções das seguintes equações diofantinas lineares: (a) 17x + 13y = 100 (b) 12x + 18y = 54 7. Encontre as fatorações, em produtos de primos, dos inteiros 36, 256, 504 e 1111. 8. Mostre que log(5)(= log10 (5)) é um número irracional. Sugestão: Suponha que log(5) = ab , para certos inteiros positivos a e b (log(5) > 0). a Então, 10 b = 5 e, portanto, 10a = 5b . Explique porque isto é impossı́vel. 9. Encontre o mı́nimo múltiplo comum dos pares de inteiros a seguir: 8 e 12, 111 e 303, 343 e 999. 10. Encontre o máximo divisor comum e o mı́nimo múltiplo comum de cada um dos pares de inteiros a seguir: (a) 2 · 3 · 5 · 7 · 11 · 13 e 17 · 19 · 23 · 29. (b) 23 · 57 · 1113 e 2 · 3 · 5 · 7 · 11 · 13 11. Determine o resto das divisões: (a) de 250 por 7. (b) de 4165 por 7. 9 97 12. Determine o algarismo das unidades de 78 e de 9998 . 13. Sejam A, B conjuntos e f : A → B uma função. Definimos uma relação em A da seguinte forma: dados a, a0 em A, dizemos que aRa0 se, e somente se, f (a) = f (a0 ). Mostre que R é uma relação de equivalência. 14. Seja R uma relação em um conjunto M , verificando: (i) Se aRb, então bRa. (ii) Se aRb e bRc, então aRc. (iii) Para todo a ∈ M , existe b ∈ M tal que aRb. Mostre que R é uma relação de equivalência. 15. Construir as tabuadas de soma e produto de Z5 e Z6 . 16. Em Z20 , determinar: (a) Os menores representantes positivos de −10 e −6. (b) Todos os divisores de zero. 17. Mostrar que, se a é invertı́vel em Z m , então seu inverso é único. 18. Determinar os elementos invertı́veis de Z 8 e seus inversos.