Курсовая работа: Арифметичні застосування теорії конгруенцій
Для кожного числа обчислюється остача від ділення на 9 суми цифр. Виконуючи дії над числами, виконуємо такі ж дії над цими остачами. Результат даних дій над цими остачами повинен відрізнятися від суми цифр шуканого результату на число, кратне дев'яти.
Звичайно, якщо помилка така, що різниця між знайденою і дійсною величинами кратна 9, то вона при цьому способі перевірки не буде помічена. По модулю m = 11 кожне число, записане в десятковій системі числення, буде порівнянне з сумою цифр, узятих справа. наліво поперемінно із знаками „плюс" і „мінус"; тому ми можемо сформулювати наступний спосіб „перевірки за допомогою одинадцяти". Для кожного числа обчислюється остача від ділення на 11 суми цифр, узятих поперемінно справа наліво зі знаками „плюс" і „мінує". Результат даних дій над цими остачами повинен відрізнятися від суми узятих поперемінно зі знаками „плюс" і „мінус" справа наліво цифр шуканого: результату на число, кратне 11. Якщо помилка буде кратна 11, вона не буде помічена при цьому способі.
При складних обчисленнях має сенс проводити дві перевірки: одну за допомогою модуля 9, а іншу за допомогою модуля 11. В цьому випадку помилка не буде помічена лише, якщо вона кратна 99, що, звичайно, буває дуже рідко.
Приклади.1) Перевірити за допомогою модуля 9, чи вірний результат множення 734168539 = 626 899224.
Знаходимо, що сума цифр першого множника 21=3 (mod 9), а другого 25 = 7 (mod 9). Сума цифр добутку дорівнює 48 і дійсно відрізняється від 37 = 21 на число, кратне 9.
2) З допомогою, модуля 11 перевірити результат:
.
Сума цифр основи, узятих поперемінно із знаками „плюс" і „мінус", 7-9+1-3 7 (mod 11). Відповідна сума для результату, рівна - 9, відрізняється від 73 = 343 на число, кратне одинадцяти.
3) Перевірити за допомогою модулів 9 і 11, чи вірно, що:
Сума цифр діленого 426 (mod 9), дільника 30
3 (mod 9) і частки 32
5 (mod 9). Добуток 3
5=15 відрізняється від 6 на число, кратне 9. Перевіряємо за допомогою модуля 11. Знакозмінна сума цифр діленого, дільника і частки рівні відповідно 22, 2 і 14. Добуток 2
14 = 28 відрізняється від 22 на число, не кратне 11, так що результат не вірний.
4. Визначення члена цифр періоду при перетворенні звичайного дробу в десятковий
З елементарної арифметики відомо, що звичайний нескоротний дріб у перетворюється в скінченний десятковий дріб тоді і тільки тоді, коли канонічний розклад знаменника не містить простих множників відмінних від 2 і 5.
Нехай нескоротний дріб і канонічний розклад знаменника
містить прості числа, відмінні від 2 і 5; перетворюватимемо такий дріб у десятковий.
Нескінченний десятковий дріб, десяткові знаки якого періодично повторюються, називається періодичним, десятковим дробом. Якщо десяткові знаки повторюються, починаючи з першого, то десятковий дріб називається чистим періодичним, у противному разі він називається мішаним періодичним дробом.
Теорема 1. Якщо нескоротний дріб і (
,
10) = 1, то цей дріб перетворюється у чистий періодичний десятковий дріб; число цифр у періоді дробу дорівнює , де
- показник, до - якого належить число 10 за модулем
.
Доведення. Справді, не порушуючи загальності міркувань, можна нескоротний дріб вважати правильним (якщо він неправильний, тобто
, то. ми спочатку виділимо цілу частину); отже,
можна вважати рівним одному з
чисел, менших
і взаємно простих з
.
Перетворюватимемо дріб у десятковий за загальними правилами:
для цього поділимо спочатку 10 на
позначаючи через
частку і через
- остачу від цього ділення, отримаємо:
Тепер поділимо на
:
;
далі ділимо на
:
і т.д. Такий процес нескінченний, бо щоразу будуть остачі, менші від
і взаємно прості з
. Справді,
,
за умовою, тому
і
; аналогічно
, а тому
і т.д.
Звідси випливає, що різних остач при зазначеному діленні буде не більш, як . Це означає, що не пізніш як через
кроків ми дістанемо повторення остач, а отже, й повторення цифр частки.
Для доведення теореми залишається показати, що перше повторення настане після ділень, де
- показник, до якого належить 10 за модулем
причому перша остача, яка повторюється, саме и буде
. Тому знайдений дріб буде чистим періодичним з числом цифр у періоді, яке дорівнює
.
Але для доведення цих тверджень досить встановити, що коли - найменший показник, для якого