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Numeros Inteiros Parte3, Notas de estudo de Matemática Elementar

Apostilas de Matemática Básica sobre Numeros Inteiros, Fatoração em Z, Teorema Fundamental da Aritmética, Mínimo múltiplo comum, Máximo divisor comum, Divisão Euclidiana.

Tipologia: Notas de estudo

2013

Compartilhado em 06/12/2013

Carnaval2000
Carnaval2000 🇧🇷

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Matemática Básica Unidade 2
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Sabemos que 20 = 4 5. Geometricamente, isto é equivalente à construção de um
retângulo formado por 20 peças, sendo que um lado é formado por 4 peças e outro por
5. Veja o desenho.
Será que 22 pode ser transformado num retângulo com um dos lados formado por 5
peças? É imediato verificar que ao colocarmos mais uma fila de cinco peças no
retângulo acima teremos um retângulo com 25 peças, número que ultrapassa o valor 22.
Veja a tentativa de montar um retângulo com 22 peças e com filas de 5 peças.
A única coisa que podemos concluir é que com 22 peças podemos montar um
retângulo com fileiras de 5 peças e mais um resto de 2 peças, ou seja, 22 = 45 + 2.
Seguindo este padrão de construção de retângulos, deve ser fácil perceber que, dado
qualquer número a , temos a divisão euclidiana, a = q 5 + r, onde r é tal que 0 r
< 5. Nesta divisão, q representa o número de filas de 5 peças e r é a quantidade de peças
que sobraram sem preencher uma fila, e que só pode ser menor do que 5. Bom, o valor 5
aqui foi usado para exemplificar, é claro que vale a representação geométrica para
qualquer divisor b > 0.
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Sabemos que 20 = 4  5. Geometricamente, isto é equivalente à construção de um retângulo formado por 20 peças, sendo que um lado é formado por 4 peças e outro por

  1. Veja o desenho.

Será que 22 pode ser transformado num retângulo com um dos lados formado por 5 peças? É imediato verificar que ao colocarmos mais uma fila de cinco peças no retângulo acima teremos um retângulo com 25 peças, número que ultrapassa o valor 22. Veja a tentativa de montar um retângulo com 22 peças e com filas de 5 peças.

A única coisa que podemos concluir é que com 22 peças só podemos montar um retângulo com fileiras de 5 peças e mais um resto de 2 peças, ou seja, 22 = 45 + 2. Seguindo este padrão de construção de retângulos, deve ser fácil perceber que, dado qualquer número a  , temos a divisão euclidiana, a = q  5 + r , onde r é tal que 0  r < 5. Nesta divisão, q representa o número de filas de 5 peças e r é a quantidade de peças que sobraram sem preencher uma fila, e que só pode ser menor do que 5. Bom, o valor 5 aqui só foi usado para exemplificar, é claro que vale a representação geométrica para qualquer divisor b > 0.

Comentários finais

A princípio, o conjunto dos números inteiros é simplesmente uma ideia matemática que ajuda com a noção estendida de contagem, permitindo a contagem regressiva, para trás, e sem limites, pois este conjunto não contém um menor elemento. Esta é uma visão mais prática da questão. Do ponto de vista matemático, adotar o conjunto dos números inteiros significar operar a subtração sem restrições, o que implica na garantia de solução para equações do tipo x + a = b , com x representando a incógnita. O assunto de estudo da próxima unidade é uma nova extensão numérica, o conjunto dos números racionais. Do ponto de vista matemático, este conjunto permite operar a divisão sem restrições, o que acarreta na garantia de solução para equações do tipo ax + b = c , com a  0 e x representando a incógnita. Contudo, este novo conjunto matemático tem influência direta em questões práticas, como, por exemplo, a questão de comparação de medidas obtidas de unidades de medidas diferentes. Mas, antes de passar para a próxima unidade, é importante que o aluno tenha domínio na fatoração de números inteiros, além de saber calcular mmc e mdc. É interessante também que se entenda bem a divisão euclidiana.

Exercícios complementares

  1. Qual o menor número inteiro positivo que devemos somar a 4786 para obtermos um múltiplo de 13?

  2. Encontre as soluções inteiras da equação a^2. b = 1575.

  3. Determine os números inteiros positivos cujos únicos divisores primos são 7 e 11 e que possuem exatamente 15 divisores positivos diferentes de 1.

  4. Prove que todo inteiro que deixa resto 5 na divisão por 6, deixa resto 2 na divisão por

  1. Prove que o quadrado de um inteiro é da forma 3 k ou 3 k + 1, ou seja, o resto da divisão do quadrado por 3 só pode ser 0 ou 1.

  2. Qual é o resto da divisão de ( ) por 2?

  3. Qual é o resto da divisão de ( ) por 5?

b) Temos, 5 = 1.5, 10 = 2.5, 15 = 3.5, 20 = 4.5, 25 = 5.5, 30 = 6.5, 35 = 7.5, 40 = 8.5, 45 = 9.5, 50 = 10.5. Assim, encontrar os 10 primeiros múltiplos positivos de 10 é equivalente a contar de 5 em 5, a partir de 5. c) O número é 4. d) Temos 35 = 5.7, 42 = 6.7, 49 = 7.7, 56 = 8.7 e 63 = 9.7. A resposta em termos de conjuntos é {35, 42, 49, 58}. Na reta graduada, temos.

(Este problema é simples e pode ser resolvido só por contagem, isto é, enumerando todos os múltiplos de 7 que estão entre 30 e 65, basta contar de 7 em 7. Mas, esta estratégia já não é muito interessante para números como o da próxima questão.) e) São os números inteiros do tipo 11 k, onde 99 < 11 k < 12504. Logo,

9 = 1199 < k < 1250499  1136,7 (é para usar a calculadora mesmo)

e, portanto, k representa um inteiro que varia entre 10 e 1136, o que corresponde a 1127 múltiplos. f) Basta observar que (^ )^ onde Logo, os inteiros do tipo 4 k + 2 são divisíveis por 2. g) Como 392 = 56.7, passaram-se 56 semanas.

Atividade 3: a) i)792 ii)2625 iii) 5005 b) i) ii) iii) c) 35 = e , portanto não há primos em comum nas duas decomposições. Logo, são primos entre si. d) Como , temos as seguintes soluções inteiras: a = 5 e b = ; a = 5 e b = ; a = 1 e b = ; a = 1 e b =.

Atividade 4:

Lista 1: {2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20}

Lista 2: {3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30}

Lista 3: {6, 12, 18}

a) 6 é o menor número da 3ª lista e 18 é o maior número.

b) Veja uma representação parcial de todos os múltiplos positivos de 2 e 3,

respectivamente:

Uma lista parcial dos múltiplos em comum entre os múltiplos de 2 e de 3 é a

seguinte:

Note que podemos montar a terceira lista seguindo um padrão, mesmo sem ter as

listas 1 e 2 completas. Por exemplo, basta notar que os múltiplos em comum

aumentam de 6 em 6. Bom, é fácil perceber que esta lista tem um menor

elemento, o 6, mas não terá um maior elemento. Sempre conseguimos um

múltiplo em comum maior. Em particular, a terceira lista é infinita.

Atividade 5:

a) i) ( )

ii) Fatorando os dois números , obtemos:

( ) ( )

iii) Fatorando os três números , obtemos (^ ) b) A visita dos filhos coincidirá quando tiverem se passado um número de dias que é um múltiplo comum entre 15 e 18. Para sabermos quando será o próximo encontro, devemos calcular mmc(15,18) = 2 Logo, a visita dos dois coincidirá daqui a 90 dias. c) Sejam m e n esses inteiros positivos, então ( )

. Assim, m e n são divisores positivos de 36, isto é, pertencem ao conjunto {1,2,4,6,9,12,18,36}. O único par de divisores cuja soma é 30 é dado por 12 e 18, e ainda de fato mmc(12,18) = 30. Logo, os números são 12 e 18.

Atividade 6:

a) i)mdc(124,328) = mdc( , ) =

ii) mdc(124,328,1200) = mdc( , ) =

iii)mdc( ) = = 45.

dessa equação são : Assim, os inteiros possíveis são

  1. Seja n um inteiro qualquer que deixa resto 5 na divisão por 6, então `+5=3 ( ) , onde e 0<r=2<3. Logo, o resto é 2.

  2. Usando o Algoritmo da Divisão, um inteiro n é escrito como onde

. Então, ( ) ( ) (^) , onde pode ser igual a 0,1 ou 4. Se for 0, então o resto de na divisão por 3 será 0. Se for 1 ou 4 o resto de na divisão por 3 será 1.

  1. Observe que o algarismo das unidades de qualquer potência de 1001 é 1, formando um número ímpar, portanto o resto será 1.

  2. O algarismo das unidades de 1002 é 2, quando multiplicamos o algarismo das unidades é 4 e portanto o algarismo das unidades de ( ) =( ) é resultante da multiplicação de 4 por 2, o que dá 8. Daí, ( ) (^) ( ) possui algarismo das unidades 6, pois. Observe que ( ) possui algarismo das unidades 2, pois resulta da multiplicação de 6 por 2. Assim, retornamos ao algarismo das unidades da base .Pelo visto acima, os algarismos das unidades das potências ( ) formam um ciclo de quatro algarismos que se repetem: 2,4,8,6,2,4,8,6,2,.... .Portanto, para sabermos qual será o algarismo das unidades de ( ) , basta encontrarmos o resto da divisão de 144 por 4, então e 36 ciclos são completos. Logo, o algarismo das unidades de ( ) é o 6 o que nos dá resto 1 na divisão por 5.