初等数论第一次作业简答题1. 叙述整数a被整数b整除的概念。
2. 给出两个整数a,b的最大公因数的概念。
3. 叙述质数的概念,并写出小于14的所有质数。
4. 叙述合数的概念,并判断14是否为合数。
5. 不定方程c+有整数解的充分必要条件是什么?byax=6. 列举出一个没有整数解的二元一次不定方程。
7. 写出一组勾股数。
8. 写出两条同余的基本性质。
9. 196是否是3的倍数,为什么?10. 696是否是9的倍数,为什么?11. 叙述孙子定理的内容。
12. 叙述算术基本定理的内容。
13.给出模6的一个完全剩余系。
14.给出模8的一个简化剩余系。
15.写出一次同余式)ax≡有解得充要条件。
(mod mb答:1.设a,b是任意两个整数,其中b≠0,如果存在一个整数q使得等式a=bq 成立,我们就称b整除a或a被b整除,记做b|a。
2.设a,b是任意两个整数,若整数d是他们之中每一个的因数,那么d就叫做a,b的一个公因数。
a,b的公因数中最大的一个叫做最大公因数。
3.一个大于1的整数,如果它的正因数只有1和它本身,就叫作质数(或素数)。
14的所有质数为2,3,5,7,11,134.一个大于1的整数,如果它的正因数除了1和它本身,还有其他的正因数,则就叫作合数。
14的所有正因数为1,2,7,14,除了1和本身14,还有2和7两个正因数,所以14是合数。
5.不定方程cax=+有整数解的充分必要条件是。
by6.没有整数解的二元一次不定方程10x+10y=5。
7.一组勾股数为3,4,5。
8.同余的基本性质为:性质1 m为正整数,a,b,c为任意整数,则①a≡a(mod m);②若a≡b(mod m),则b≡a(mod m);③若a≡b(mod m),b≡c(mod m),则a≡c(mod m)。
性质3①若(mod m),(mod m),则(mod m)②若a+b≡c(mod m),则a≡c-b(mod m)。
9.196不是3的倍数。
因为由定义可知设a,b是任意两个整数,其中b≠0,如果存在一个整数q使得等式a=bq成立,则将a叫做b的倍数。
所以a=196,b=3,不存在一个整数q使得等式a=bq成立,所以196不是3的倍数。
10.696不是9的倍数。
因为由定义可知设a,b是任意两个整数,其中b≠0,如果存在一个整数q使得等式a=bq成立,则将a叫做b的倍数。
所以a=696,b=9,不存在一个整数q使得等式a=bq成立,所以696不是9的倍数。
11.孙子定理的内容为:设是k个两两互质的正整数,(1)设,则同余式组(1)的解是(2)其中是满足的任一个整数,i=1,2,…,k。
12.任一大于1的整数能表成质数的乘积,即任一大于1的整数,(1)其中是质数,并且若,,其中是质数,则m=n,,i=1,2,…,n。
13.模6的一个完全剩余系为1,2,3,4,5,6。
14.由于8的标准分解式为8=23,所以所以模8的一个简化剩余系由4个数构成,这两个数都与8互质,并且它们关于模8不同余。
比如1,7就是模8的一个简化剩余系。
15.一次同余式)ax 有解的充要条件是(a,m)|b。
b(mod m填空题1.9除28的商是 3 。
2.11除23的余数是 1 。
3.6的正因数是1,2,3,6 。
4.{4.5}= 0.5 。
5.[8.3] +[-8.3] = ﹣1 。
6.30的最小质因数是 2 。
7.在所有质数中,是偶数的是 2 。
8.在所有质数中,最小的奇质数是 3 。
9.大于4小于16的素数有___ 5, 7, 11, 13 __ ____。
10.不定方程c+ax=by11.模5的最小非负完全剩余系是{0,1,2,3,4,} 。
12.模4的绝对最小完全剩余系是﹣1, 0, 1, 2 。
13.5555的个位数是 5 。
14.77的个位数是_______ 3 ________。
15.316的十进位表示中的个位数字是 1 。
16.66的个位数是 6 。
17.710被11除的余数是 1 。
18.(1516,600)= 227400 。
19.6的所有正因数的和是12 _。
20.24与60的最大公因数是12 。
21.35的最小质因数是 5 。
22.46的个位数是 6 。
23.8的所有正因数的和是7 _。
24.18的标准分解式为18=2×3 ²。
25.20的欧拉函数值)(ϕ= 8 。
20计算题1.求169与121的最大公因数。
解:(169,121)=(169 – 121,121)=(48,121)=(48,121 – 48)=(48,73)=(48,25)=(23,25)=12.求出12!的标准分解式。
解:e d c b a 117532!12⨯⨯⨯⨯=,10812412212=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=a ,5912312=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=b , 2512=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=c ,1712=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=d ,11112=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=e , 所以12!的标准分解式为117532!122510⨯⨯⨯⨯=3.求不定方程3x - 4y = 1的一切整数解。
解:因为(3,4)= 1,所以不定方程有整数解。
观察知x = 3,y = 2是其一个整数解。
由公式知其一切整数解为⎩⎨⎧+=+=t y t x 3243,t 为整数。
4.求不定方程7x + 2y = 1的一切整数解。
解:因为(7,2)=1,1|1,所以不定方程有解。
观察知其一个整数解是0013x y =⎧⎨=-⎩。
于是其一切整数解为1237x t y t =+⎧⎨=--⎩,t 取一切整数。
5.解同余式3x ≡ 1 (mod 7)。
解:因为(3,7)= 1,所以同余式有解且有一个解。
由3x - 7y = 1得⎩⎨⎧+=+=ty t x 3275,所以同余式的解为)7(mod 5≡x .6.解同余式3x ≡ 8 (mod 10)。
解:因为(3,10)=1,1|8,所以同余式有解,并且只有一个解。
由3108x y -=得一个解0061x y =⎧⎨=⎩,所以同余式的解为6(mod10)x ≡. 7.解同余式28x ≡ 21 (mod 35)。
解:因为(28,35) = 7,而7|21,所以同余式28x ≡ 21(mod 35)有解,且有7个解。
同余式28x ≡ 21(mod 35)等价于4x ≡ 3(mod 5),解4x ≡ 3(mod 5) 得x ≡ 2(mod 5),故同余式28x ≡ 21(mod 35)的7个解为x ≡ 2,7,12,17,22,27,32(mod 35).8.解同余式组:⎩⎨⎧≡≡)5(mod 2)3(mod 1x x 。
解:由)3(mod 1≡x 得13+=k x ,将其代入)5(mod 2≡x得)5(mod 213≡+k ,解得)5(mod 2≡k ,即25+=t k ,所以715+=t x ,所以解为)15(mod 7≡x .9.解同余式组:⎩⎨⎧≡≡)7(mod 3)5(mod 2x x 。
解:由)5(mod 2≡x 得25+=k x ,将其代入)7(mod 3≡x得)7(mod 325≡+k ,解得)7(mod 3≡k ,即37+=t k ,所以1735+=t x ,所以解为)35(mod 17≡x .10.解同余式组:1(mod3)2(mod 7)x x ≡⎧⎨≡⎩。
解:由1(mod3)x ≡得1113,x t t Z =+∈,将其代入2(mod7)x ≡得1132(mod 7)t +≡,即131(mod 7)t ≡,解得15(mod 7)t ≡,所以12257,t t t Z =+∈,于是12221313(57)1621,x t t t t Z =+=++=+∈。
所以同余式组的解为16(mod 21)x ≡.11.解同余式组:1(mod 2)1(mod 3)1(mod 5)x x x ≡⎧⎪≡⎨⎪≡⎩。
解:因为2,3,5两两互质,所以由孙子定理该同余式组有一个解。
由孙子定理可得该同余式组的解为x ≡ 1(mod 30).12.一个数是5个2,3个3,2个5,1个7的连乘积,这个数有许多的约数是两位数,求出这些两位约数中最大的那一个。
解:设这个数为n ,则由已知条件可得7532235⨯⨯⨯=n 。
由于11|99,98|72,97|97,所以99,98,97都不是n 的约数。
又32965⨯=,所以96是n 的约数,所以n 的两位约数中最大的为96.初等数论第四次作业证明题1.设n 是整数,证明6 | n (n + 1)(2n + 1)。
证明:若n 为偶数,则n(n + 1)(2n +1)是偶数若n 为奇数,则n+1是偶数,所以n(n + 1)(2n +1)是偶数在证这个数能被3整除,若n 被3整除,则n(n + 1)(2n +1)能被3整除若n 被3除余1,则2n+1能被3整除,所以n(n + 1)(2n +1)能被3整除 若n 被3整余2,则n+1能被3整除,所以n(n + 1)(2n +1)能被3整除 所以6| n (n + 1)(2n + 1).2.设n 是整数,证明:n n -3|6。
证明: )1()1()1)(1()1²(3+-=+-=-=-n n n n n n n n nn 由此知 若n=1 则该式=0 是6的倍数若n>1 则该式为三个连续正整数乘积在3个连续正整数中 至少有1个是偶数 即可被2整除在3个连续正整数中 必有1个是3的倍数 即可被3整除所以该式即可被2*3=6整除.3.设x ,y 均为整数。
证明:若y x 2|7+,则y x 610|7+。
证明:yx yy x yy x y y x y x 610|714|7,2|714)2(10142010610+∴-+-+=-+=+ 4.设x ,y 均为整数。
证明:若y x 9|5+,则y x 78|5+。
证明:yx yy x yy x y y x y x 785655,9|565)9(86572878+∴-+-+=-+=+5.设x 是实数,n 是正整数,证明:⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡n x n x ][。
证明:令,则由定义有,于是。
由于na ,n(a + 1)均为整数,所以,从而,由定义得,所以。
6.设p 是质数,证明:m m p p p p =++++)()()()1(2ϕϕϕϕ 。
证明:因为p 是质数,所以,。
于是。
7.证明:若c a |,d b |,则cd ab |。
证明:由c a |,d b |知存在整数p ,q 使得ap c =,bq d =,所以abpq apbq cd ==, 因为pq 为整数,所以由整除的定义知cd ab |。
8.证明:若)(mod m b a ≡,)(mod m d c ≡,则)(mod m d b c a +≡+。