Lecția I.2.1 conține următoarele grupuri de exerciții:

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 1 (gratuit)

Rezolvare scurtă

a)
\( n \in \{7260, 2520, 756, 8550\} \) \( n \vdots 2 \text{ și } n \vdots 5 \implies U(n) = 0 \implies n \in \{7260, 2520, 8550\} \) \( S(7260) = 7 + 2 + 6 + 0 = 15 \) \( 3 \mid 15 \text{ și } 9 \nmid 15 \implies 7260 \vdots 3 \text{ și } 7260 \not\vdots 9 \) \( S(2520) = 2 + 5 + 2 + 0 = 9 \vdots 9 \) \( S(8550) = 8 + 5 + 5 + 0 = 18 \vdots 9 \) Răspuns corect: A.
b)
\( 91 = 7 \cdot 13 \implies 91 \notin \text{Prim} \) \( 143 = 11 \cdot 13 \implies 143 \notin \text{Prim} \) \( 187 = 11 \cdot 17 \implies 187 \notin \text{Prim} \) \( 103 : 2 \text{ (r } \neq 0), 103 : 3 \text{ (r } \neq 0), 103 : 5 \text{ (r } \neq 0), 103 : 7 = 14 \text{ r } 5, 103 : 11 = 9 \text{ r } 4 \) \( 9 < 11 \implies 103 \in \text{Prim} \) Răspuns corect: B.

Rezolvare detaliată

a) Determinarea numărului divizibil cu 2, 3, 5 și nedivizibil cu 9

Pasul 1: Aplicarea criteriilor pentru 2 și 5

Un număr este divizibil cu 2 dacă ultima sa cifră este pară și este divizibil cu 5 dacă ultima sa cifră este 0 sau 5. Pentru a fi divizibil cu ambele (deci cu 10), ultima cifră trebuie să fie obligatoriu 0. - 7260: se termină în 0 (Da) - 2520: se termină în 0 (Da) - 756: se termină în 6 (Nu este divizibil cu 5, deci îl eliminăm) - 8550: se termină în 0 (Da)

Pasul 2: Aplicarea criteriilor pentru 3 și 9

Verificăm suma cifrelor pentru numerele rămase. Un număr este divizibil cu 3 dacă suma cifrelor sale este un multiplu de 3 și este divizibil cu 9 dacă suma cifrelor este un multiplu de 9. - Pentru 7260: suma cifrelor este \( 7 + 2 + 6 + 0 = 15 \). Deoarece 15 se divide cu 3, dar nu se divide cu 9, numărul 7260 îndeplinește condiția. - Pentru 2520: suma cifrelor este \( 2 + 5 + 2 + 0 = 9 \). Se divide cu 9, deci nu îndeplinește condiția "nu este divizibil cu 9". - Pentru 8550: suma cifrelor este \( 8 + 5 + 5 + 0 = 18 \). Se divide cu 9, deci nu îndeplinește condiția. Răspunsul corect pentru subpunctul a) este **A**.

b) Identificarea numărului prim dintre 91, 103, 143 și 187

Pasul 1: Verificarea numărului 91

Căutăm divizori primii ai lui 91 (2, 3, 5, 7...). \( 91 : 7 = 13 \). Deoarece \( 91 = 7 \cdot 13 \), numărul este compus.

Pasul 2: Verificarea numărului 143

Căutăm divizori primii (2, 3, 5, 7, 11...). Suma cifrelor de pe poziții impare minus suma cifrelor de pe poziții pare: \( (1+3) - 4 = 0 \). Rezultă că este divizibil cu 11. \( 143 : 11 = 13 \). Deoarece \( 143 = 11 \cdot 13 \), numărul este compus.

Pasul 3: Verificarea numărului 187

Verificăm divizibilitatea cu numere prime: - Cu 2, 3, 5, 7 nu se divide. - Verificăm cu 11: \( (1+7) - 8 = 0 \). \( 187 : 11 = 17 \). Deoarece \( 187 = 11 \cdot 17 \), numărul este compus.

Pasul 4: Verificarea numărului 103

Verificăm divizibilitatea cu numere prime succesive până când câtul devine mai mic decât împărțitorul: - \( 103 \) nu este par (nu se divide cu 2). - Suma cifrelor \( 1+0+3=4 \) (nu se divide cu 3). - Ultima cifră nu e 0 sau 5 (nu se divide cu 5). - \( 103 = 7 \cdot 14 + 5 \) (nu se divide cu 7). - \( 103 = 11 \cdot 9 + 4 \). Aici câtul (9) este mai mic decât împărțitorul (11), deci ne oprim. Numărul 103 nu are divizori proprii, deci este prim. Răspunsul corect pentru subpunctul b) este **B**.

Rezolvare scurtă:

a) \( U(n)=0 \implies \{7260, 2520, 8550\} \). \( S(7260)=15 \implies \vdots 3, \not\vdots 9 \). Răspuns: A. b) \( 91=7\cdot 13 \); \( 143=11\cdot 13 \); \( 187=11\cdot 17 \). \( 103 \) nu se divide cu 2, 3, 5, 7, 11 (\( 9 < 11 \)) \(\implies\) prim. Răspuns: B.

Cele mai importante aspecte ale lecției

  • Divizibilitate: Dacă \( a = b \cdot q \), atunci \( a \vdots b \) (\( a \) este divizibil cu \( b \)) și \( b \mid a \) (\( b \) divide pe \( a \)).
  • Descompunerea în factori primi: Exprimarea unui număr ca produs de puteri de numere prime. (ex: \( 12 = 2^2 \cdot 3 \)).
  • Testul de primalitate: Un număr este prim dacă, împărțindu-l la numere prime succesive, obținem un cât mai mic decât împărțitorul, fără a obține vreodată restul zero.
  • c.m.m.d.c.: Se obține din înmulțirea factorilor primi comuni, la puterea cea mai mică.
Oricare ar fi numărul natural \( a \) și oricare ar fi numărul natural nenul \( b \), există numerele naturale \( q \) (câtul) și \( r \) (restul), unic determinate, astfel încât: \[ a = b \cdot q + r \quad \text{unde} \quad r < b \]
Dacă restul este zero (\( r = 0 \)), atunci \( a = b \cdot q \). În acest caz, împărțirea este exactă.
Când \( a = b \cdot q \), folosim următoarea terminologie și notații:
  • \( a \) este un multiplu al lui \( b \)
  • \( a \) este divizibil cu \( b \) și se scrie: \( a \vdots b \)
  • \( b \) este un divizor al lui \( a \)
  • \( b \) divide pe \( a \) și se scrie: \( b \mid a \)
Împărțind \( 315 \) la \( 7 \) rezultă câtul \( 45 \) și restul \( 0 \). Avem \( 315 = 7 \cdot 45 \).
Prin urmare: \( 315 \vdots 7 \) (315 este divizibil cu 7) și \( 7 \mid 315 \) (7 divide 315).
Orice număr natural compus poate fi scris ca un produs de puteri de numere prime. Acest procedeu se numește descompunerea în factori primi.
Algoritmul de descompunere: Se împarte succesiv numărul la numere prime (începând cu cel mai mic număr prim la care este divizibil: 2, 3, 5, 7 etc.), până când câtul devine 1.
Descompunerea numărului 252:
2522
1262
633
213
77
1
Rezultatul se scrie ca produs de puteri: \( 252 = 2^2 \cdot 3^2 \cdot 7 \).
Descompuneți în factori primi numărul 60.
\( 60 : 2 = 30 \)
\( 30 : 2 = 15 \)
\( 15 : 3 = 5 \)
\( 5 : 5 = 1 \)
Rezultat: \( 60 = 2^2 \cdot 3 \cdot 5 \).
Pentru a arăta că un număr este prim, verificăm dacă are divizori proprii împărțindu-l succesiv la numerele prime (2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, ...).
Dacă obținem un rest egal cu zero, algoritmul se oprește, iar numărul nu este prim (este compus).
Dacă obținem un cât strict mai mic decât împărțitorul, iar toate resturile anterioare au fost diferite de zero, algoritmul se oprește, iar numărul este prim.
Verificăm dacă 311 este prim. (Știm deja că nu se divide cu 2, 3, 5 din criteriile de divizibilitate).
\( 311 : 7 = 44 \), rest 3 (\( 44 > 7 \))
\( 311 : 11 = 28 \), rest 3 (\( 28 > 11 \))
\( 311 : 13 = 23 \), rest 12 (\( 23 > 13 \))
\( 311 : 17 = 18 \), rest 5 (\( 18 > 17 \))
\( 311 : 19 = 16 \), rest 7 (\( 16 < 19 \))
La împărțirea cu 19, câtul (16) a devenit mai mic decât împărțitorul (19), deci ne oprim. Numărul 311 este prim.
Cel mai mare divizor comun reprezintă cel mai mare număr natural la care se împart exact două sau mai multe numere date.
Regulă pentru calculul c.m.m.d.c.:
  1. Se descompun numerele în factori primi.
  2. Se înmulțesc toți factorii primi comuni, luați o singură dată, la puterea cea mai mică.
Calculați c.m.m.d.c. pentru numerele 72 și 240.
1. Descompunerea: \( 72 = 2^3 \cdot 3^2 \) și \( 240 = 2^4 \cdot 3 \cdot 5 \)
2. Factorii comuni sunt 2 și 3. Puterile cele mai mici la care apar sunt \( 2^3 \) și \( 3^1 \).
\( \text{c.m.m.d.c.}(72, 240) = 2^3 \cdot 3 = 8 \cdot 3 = 24 \).
Numerele prietene sunt perechi de numere pentru care suma divizorilor unuia (incluzând 1, dar excluzând numărul însuși) este egală cu celălalt număr.
Perechea (220, 284) este o pereche de numere prietene.
Suma divizorilor lui 220 (fără 220) = 284.
Suma divizorilor lui 284 (fără 284) = 220.

Probleme de exersare

Nivel ușor: Descompuneți în factori primi numărul \( 180 \).
Împărțim succesiv la numere prime:
\( 180 : 2 = 90 \)
\( 90 : 2 = 45 \)
\( 45 : 3 = 15 \)
\( 15 : 3 = 5 \)
\( 5 : 5 = 1 \)
Răspuns: \( 180 = 2^2 \cdot 3^2 \cdot 5 \)
Nivel mediu: Calculați cel mai mare divizor comun (c.m.m.d.c.) pentru numerele \( 48 \) și \( 180 \).
1. Descompunem numerele în factori primi:
\( 48 = 2^4 \cdot 3 \)
\( 180 = 2^2 \cdot 3^2 \cdot 5 \)
2. Alegem factorii comuni la puterea cea mai mică: \( 2^2 \) și \( 3^1 \).
\( \text{c.m.m.d.c.}(48, 180) = 2^2 \cdot 3 = 4 \cdot 3 = 12 \)
Răspuns: 12
Nivel dificil: Demonstrați dacă numărul \( 167 \) este prim sau compus.
Împărțim pe 167 la numerele prime în ordine crescătoare:
\( 167 : 2 \rightarrow \) rest 1
\( 167 : 3 \rightarrow \) rest 2 (\( 1+6+7=14 \), nu se divide cu 3)
\( 167 : 5 \rightarrow \) rest 2
\( 167 : 7 = 23 \), rest 6 (\( 23 > 7 \))
\( 167 : 11 = 15 \), rest 2 (\( 15 > 11 \))
\( 167 : 13 = 12 \), rest 11 (\( 12 < 13 \))
Deoarece am ajuns la o împărțire în care câtul (12) este mai mic decât împărțitorul (13), iar restul nu a fost niciodată zero, algoritmul se oprește.
Răspuns: Numărul \( 167 \) este prim.

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: