做题2、整除及带余除法定理 ——来做几道数论题

文摘   2024-10-30 17:25   中国  
现代数学分为三部分:代数、分析及几何,其中代数里面最容易入门的莫过于数论部分的知识,当然数论里面最简单、最入门的当然是初等数论。这部分内容在高中数学里面虽然不讲,但是很受数学竞赛的青睐,毕竟每年高联里面都有一题,现在很多学校的强基计划、自强计划、三位一体招生里面都会涉及一些题目。
在许多师范院校的数学专业课程里面,不管是本科生还是研究生,都会开设数论的相关课程。我记得之前我还帮老师出过成人高考的数论题。这部分内容很有趣的,历史上许多著名的数学问题都是由数论相关知识衍生出来,比如前几天爆火的梅森素数,当然更多的还有哥德巴赫猜想、费马大定理等等。 
因此从今天开始,会连续更新一部分有关数论的知识,欢迎大家留言交流,特别是针对一些题目的解法,希望大家一起分享解法。

1整除理论

1.1整除的概念及带余除法定理

首先介绍关于一些数学符号,这个大家都知道,至于为什么。欢迎大家去阅读:

整除这个大家太熟悉了,从小就在学,接下来给出严格的定义以及一些命题的推导。

定义1.1.1 设,若存在使得,则称整除,记作。此时称的因数,而称的倍数,否则,称不整除,记作

有了上面这个定义,下面命题是很自然和明显的。

命题1.1.1 设

(1) 若,则.

(2) 若,则.

(3) 若,则.特别地,若,则.

(4) 若, 则.

(5) 若,则.

上面几个命题的证明都不难,直接根据整除的定义就出来了,只看命题(5)的证明:

命题(5)直观上看去是很自然的,接下来给出证明:

证明:若,则存在使得,进而.①:若,则.②:若,因为,则,所以

接下来介绍初等数论中具有基本意义的带余除法定理,

(带余除法定理) 设,则存在唯一的整数对使得.此时称除得到的商,而称除得到的余数.

这个定理的证明如下,很老化的思想:先证明存在性,再证明唯一性:

接着再介绍平方数的概念:若一个整数是某个整数的平方,则称这个数为完全平方数。

好了,基础知识就是这些,接下来做题吧。

题1、设,证明,.
题2、设,,证明.
题3、设,若,证明.
题4、证明:4个连续正整数之积加1必为平方数.

原本想今天就给出答案的,但是大家先思考,欢迎后台留言讨论,答案明天公布,一起交流进步。


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数学不仅拥有真理,而且拥有至高无上的美——一种冷峻严肃的美,就像是一尊雕塑...这种美没有绘画或音乐那样华丽的装饰,它可以纯洁到崇高的程度,能够达到严格的只有最伟大的艺术才能显示的完美境界。。。罗素
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