Теорема о делении с остатком
План лекции
Теорема: Для любых натуральных чисел
существуют и единственные положительные числа
такие, что
причем ![]()
Следствие 1. Всякое натуральное число можно представить в виде:
или
или 
Следствие 2. Если
подряд стоящих натуральных чисел, то одно из них делится на ![]()
Следствие 3. Если
два последовательных четных числа, то одно из них делится на ![]()
Следствие 4. Всякое простое число имеет вид
или ![]()
Действительно, всякое число можно представить в виде
однако все числа этого ряда, кроме
точно являются составными. □
Следствие 5. Если
простое число, то
делится на ![]()
Действительно,
три подрядстоящих натуральных числа, причем,
четные, а
нечетное простое. Следовательно, одно из четных чисел
и
делится на 4, а одно – еще и на
□
Следствие 4. Квадрат натурального числа:
- при делении на
дает остатки ![]()
- при делении на
дает остатки ![]()
- при делении на
дает остатки
или ![]()
- при делении на
дает остатки
или ![]()
Определение. Натуральное число
называется простым, если оно не имеет делителей, кроме единицы и самого себя.
Примеры
1.Квадрат нечетного числа при делении на 8 дает остаток ![]()
2. Ни при каком натуральном n число n2 +1 не делится на 3.
3. Найдутся ли целые числа
удовлетворяющие условию
![]()
![]()
А. Всякое нечетное число можно представить в виде
или
Возведем каждое из этих чисел в квадрат и получим требуемое утверждение.
Доказательство 2. Всякое натуральное число
можно представить в виде
Тогда выражение
будет равно одному из выражений
которые не делятся на ![]()
4. Может ли число делиться на
а при делении на
давать в остатке ![]()
5. Докажите, что остаток от деления простого числа
на
либо
либо простое число.
6. Докажите, что при делении квадратов натуральных чисел на 4 или 5 в остатке могут получиться только 2 и 3.
7. Докажите, что сумма квадратов двух нечетных чисел не может быть полным квадратом.
8. Докажите, что сумма квадратов трех целых чисел не может при делении на 8 давать отстаток 7.
9. Докажите, что квадрат натурального числа либо делится на 9, либо при делении на 3 дает в остатке 1.
10. Решите в целых числах уравнение 
А. Если решение
то
делится на
и из уравнения следует, что
делится на
Следоваетельно при
решений нет. Тогда
и
Переберем все числа от
до



Ответ: 
11. Решите в натуральных числах уравнение
А. Докажем, что
Если
то левая часть равенства
а при делении на
правой части равенства (квадрата натурального числа) в остатке будет только
Осталось проверить числа ![]()
12. Решите в натуральных числах уравнение 
А. Заметим, что
иначе при делении числа
на
в остатке будет получаться число
а это невозможно. Если
то
Если
то
Если
то
Ответ: 
13. Решите в целых числах уравнение ![]()
А. Из уравнения видно, что правая часть всегда нечетная, а левая будет нечетной, если одно число больше единицы, а другое – равно единице.
Пусть
Если
то
разделится на
без остатка.
14. Решите в натуральных числах уравнение
А. Докажем, что
Если
то левая часть равенства
а при делении на
правой части равенства (квадрата натурального числа) в остатке будет только
Осталось проверить числа ![]()
15. Решите в натуральных числах уравнение 
А. Из уравнения видно, что
т. е.
четное число
Далее,
четное
Наконец, ![]()

16. Решите в натуральных числах уравнение 
А. Если
то правая часть исходного равенства делится на
а левая – нет: ![]()
Значит
Почему других нет?
17. Найдите все натуральные числа
удовлетворяющие равенству ![]()
А. Если
то число
имеет столько нулей, сколько их у числа
а число
имеет по крайней мере на один нуль больше
Следовательно, ![]()
Выпишем все возможные значения факториалов: 
Решение 2. Докажем, что 
Действительно, если
значное число, то
Ответ: ![]()
18. Найдите все такие p, что p и 5p + 1 – простые.
А. Если
то число
нечетное, а число
четное (составное). Значит ![]()
19. Найдите все такие p, что p, p + 10 и p + 14 – простые.
20. Докажите, что следующие числа одновременно не могут быть простыми: ![]()


