Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Számelmélet

1197
Itt is csak ellenorzeskeppen kellenenek a feladatok! :)
Koszonom szepen elore is!
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Középiskola / Matematika

Válaszok

1
1. 2 osztója a 2-nek van, az 1 és a 2.
3 osztója a 4-nek van, az 1, a 2 és a 4.
6 osztója a 12-nek van, az 1, a 2, a 3, a 4, a 6 és a 12.

Az osztók száma általában a prímtényezős felosztásból derül ki; a prímtényezők hatványaihoz hozzáadunk 1-et, majd azokat összeszorozzuk, és az így kapott számmal megegyező számú osztója van, például:

2=2¹, 1+1=2, ez egy "egytagú szorzat", tehát a 2-nek 2 osztója van.
4=2², 2+1=3, ugyanúgy, mint az előbb, tehát 3 osztója van.
12=2²*3¹, 2+1=3, 1+1=2, 3*2=6, tehát 6 osztója van.

2. Egy szám akkor akkor és csak akkor osztható 18-cal, osztható 2-vel és 9-cel. 2-vel akkor osztható, hogyha az utolsó számjegy {0;2;4;6;8}, ezek a lehetséges értékei. Egy szám akkor osztható 9-cel, hogyha a szám számjegyeinek összege osztható 9-cel; 3+2+5+5+1+a=16+a, ez a={2;5;8} esetén lesz osztható 9-cel. Mindkét halmazban a 2 és a 8 szerepel, tehát ezek lesznek a keresett számjegyek.

3. Egy szám akkor osztható 15-tel, hogyha a szám osztható 3-mal és 5-tel. Egy szám akkor osztható 5-tel, hogyha az utolsó számjegy 0 vagy 5, tehát y lehetséges értékei 0 vagy 5. Egy szám akkor osztható 3-mal, hogyha a számjegyek összege osztható 3-mal;
-ha y=0, akkor a számjegyek összege 5+x+3+2+7+0=x+17, ezt x={1;4;7} esetén osztható 3-mal, tehát ha y=0, akkor x={1;4;7}.
-ha y=5, akkor a számjegyek összege 5+x+3+2+7+5=x+22, ezt x={2;5;8} esetén osztható 3-mal, tehát ha y=5, akkor x={2;5;8}.
4. Legnagyobb közös osztó: azt a számot keressük, amellyel mindkét szám osztható és a lehető legnagyobb, ez a prímtényezős felbontásból fog kiderülni:
1840=2⁴ * 5¹ * 23¹
3400=2³ * 5² * 17¹
A prímtényezős felbontásban a tényezők gyakorlatilag azt mutatják meg, hogy a szám melyik tényezővel hányszor osztható; az 1840 a 2-vel 4-szer, a 3400 a 2-vel 3-szor osztható. Mivel a legnagyobb olyan számot keressük, ami osztható mindkét számmal, ezért a 3 darab 2-esre lesz szükségünk; ha ennél több lenne, akkor olyan számunk lenne, amivel a 3400 nem osztható, ha ennél kevesebb, akkor pedig tudnánk mondani, hogy 2³ jobb választás. Ugyanez a helyzet az 5 esetén is. Mivel nincs több tényező, ami mindkettőben megtalálható, ezért tovább nem tudunk menni, így maradunk azoknál, amiket összeszedtünk, így kapjuk a 2³ * 5 = 40-et, tehát a két szám legnagyobb közös osztója a 40, amit így szokás jelölni: (1840;3400)=40.
A legkisebb közös többszörös is a fenti felbontásból fog kiderülni; azt a legkisebb pozitív számot keressük, amelyik mindkét számmal osztható; a 2³ miatt legalább 3-szor kell oszthatónak lennie 2-vel, a 2⁴ miatt legalább 4-szer, tehát a 2⁴ jó választás lesz nekünk, mivel ha ennél kevesebbet vennénk a 2-esekből, akkor nem lenne osztható 1840-nel a 2⁴ miatt, ha pedig ennél többet vennénk, akkor nem a legkisebb számot kapnánk. Ugyanezen gondolatmenet alapján kiválasztjuk a 5²-et, a 17-et és a 23-at, tehát a két szám legkisebb közös többszöröse: [1840;3400]=2⁴ * 5² * 17 * 23 =156.400.
Érdemes megjegyezni, hogy (a;b) * [a;b] = a*b, tehát a két szám legnagyobb közös osztójának és legkisebb közös többszörösének szorzata megegyezik a két szám szorzatával; ez azért van így, mert a legnagyobb közös osztóhoz és a legkisebb közös többszöröshöz is különböző tényezőket választottunk ki, viszont a két eljárással az összeset, és azokat összeszoroztuk, esetünkben:
( 2³ * 5¹ ) * ( 2⁴ * 5² * 17¹ * 23¹ ) = ( 2⁴ * 5¹ * 23¹ ) * ( 2³ * 5² * 17¹ ), látható, hogy mindegyik tényezőnek a másik oldalon megvan a párja.

A törtet egy lépésben tudjuk egyszerűsíteni a legnagyobb közös osztó tudatában; a számlálót és a nevezőt is osztjuk 40-nel, így kapjuk a 46/85 törtet. 46=2*23, 85=5*17, ezek között nincs közös tényező, így legnagyobb közös osztójuk az 1 lehet (a két szám relatív prím egymáshoz).

A törteket közös nevezőre kell hozni, a közös nevezőnek pedig a legkisebb közös többszörös pont jó lesz; az első törtet 46-tal, a másodikat 85-tel bővítjük, így kapjuk a 46/156.400 - 85/156.400 műveletet, ennek az eredménye -39/156.400. Mivel 39=3*13, és az 156.400 prímtényezős felbontásában sem a 3, sem a 13 nem szerepel, ezért ez így marad.

5a) Egy szám akkor osztható 5-tel, hogyha az utolsó számjegy 0 vagy 5. 11 pozitív egész hatványai mind 1-re végződnek, ez azért van így, mert szorzat utolsó számjegye mindig a tényezők utolsó számjegyinek szorzata, esetünkben 1*1=1, és mindig ez lesz. Ha ehhez hozzáadunk 4-et, akkor az utolsó számjegy 1+4=5 lesz, és ezt is akartuk, hogy legyen.

b) Egy szám akkor osztható 3-mal, hogyha a szám számjegyeinek összege osztható 3-mal. 10²⁰ valódi alakja 1 darab 1-esből és 20 darab 0-ból áll, ha ehhez hozzáadunk 2-őt, akkor 1 darab 1-esből, 19 darab 0-ból és 1 darab 2-esből fog állni, itt a számjegyek összege 3 lesz, ami osztható 3-mal, tehát az összeg is.

c) Egy szám akkor osztható 6-tal, hogyha osztható 2-vel és 3-mal. Az előzőek értelmbében a számunk így fok kinézni: 1(sok0)14, itt a számjegyek összege 6, ez osztható 3-mal, tehát a szám is osztható 3-mal. 2-vel is osztható, mivel 4-re végződik. Tehát a szám osztható 6-tal.

6. Egy szorzat akkor négyzetszám, hogyha a szorzatban lévő minden tényező kitevője osztható 2-vel, ehhez két hatványozás-azonosságot kell tudnunk:
(a*b)ⁿ=aⁿ*bⁿ, vagyis szorzat hatványozása esetén a szorzótényezők külön-külön hatványozhatóak
(aⁿ)k=an*k, tehát hatvány hatványozása esetén a kitevők szorzatára is emelhetjük az alapot.
Ebben az esetben is érdemes arra törekedni, hogy prímtényezők szorzataként álljon elő a szorzat;
4=2²
6=2*3
10=2*5
75=3*5²

Tehát a szorzatból ez lesz: 2⁵ * 3⁴ * (2²)² * (2*3)³ * 3*5²,
vagyis: 2⁵ * 3⁴ * 2⁴ * 2³ * 3³ * 3 * 5²

Szükségünk van még egy azonosságra: aⁿ * ak = an+k, vagyis azonos alapú hatványok szorzása esetén az alap a kitevők összegére emelhető, ez gyakorlatilag a hatványozás definíciójából adódik. Tehát a szorzat átírható ilyen alakra:

2¹² * 3⁸ * 5², itt tagonként használjuk a másodiknak említett azonosságot, csak visszafelé, így kapjuk a (2⁶)² * (3⁴)² * (5¹)² alakot, végül az elsőnek említett azonosságot, így lesz (2⁶ * 3⁴ * 5)² alakú a szorzat, ez pedig egy olyan alak, hogy valami², ez pedig a négyzetszámok alakja, tehát ez egy négyzetszám.

Az is megfigyelhető, hogy a 2¹² * 3⁸ * 5²-ben minden tag kitevője páros volt, tehát az előbbi megállapítás is igaz.

7a) Ha van köztük 2-es, akkor osztható, ha nincs, akkor nem osztható. Ez alól kivétel a 0, mivel neki nincs (egyértelmű) prímtényezős felbontása, viszont ő osztható 2-vel, mivel 0:2=0 és nincs maradék, valamint a 1, de róla sem nehéz eldönteni, hogy osztható-e vagy sem 2-vel (jobban meggondolva az 1 prímtényezős felosztása 2⁰ * 3⁰ * ..., de ezt az alakot nem szokás használni, viszont itt nincs 2-es a prímtényezők között).

b) 4-gyel akkor osztható, hogyha legalább 2 darab 2-es, tehát legalább 2² van benne, 8-cal akkor, hogyha 2³. Itt is igaz, hogy a 0 osztható mindkettővel, a 1 pedig nem.

c) Ezt már kibeszéltük; ha minden tényező kitevője páros, akkor négyzetszám, egyébként nem. Mivel 0=0*0, ezért a 0 is négyzetszám, és 1=1*1, ezért ő is.

8. Tehát azt a méterszámot keressük, amiben a 12 és a 75 is pontosan megvan, ezt a számot a legkisebb közös többszörösnek nevezzük. A két szám legkisebb közös többszöröse kis számok esetén úgy is kiszámolható, hogy felírjuk a nagyobb szám többszöröseit, majd megnézzük, hogy a kisebbik számmal osztható-e:
75, 75:12=6,25, nem jó
150, 150:12=12,5, nem jó
225, 225:12=18,75, nem jó
300, 380:12=25, ez lesz a jó.

Legrosszabb esetben ezt a metódust annyiszor kell eljátszani, amennyi a kisebb szám, mivel esetünkben a 12. osztás a 12*75 lenne, ez viszont biztosan osztható 12-vel. Tehát 300 méterenként lesznek egy vonalban a fák az oszlopokkal.

A legkisebb közös többszörös általános számítási módja szerint így számolunk:
12=2²*3
75=3*5², itt kiválasztjuk a fentebb tárgyalt gondolatmenet szerint a tagokat, így kapjuk a 2²*3*5²=300-at eredménynek.

9. A 12 és a 20 perccel foglalkozunk először; azt nézzük meg, hogy hányadik percben telik el pontosan valahányszor 12 és valahányszor 20 perc, itt is a legkisebb közös többszöröst keressük:
20:12 nem egész
40:12 nem egész
60:12=5, ez lesz a jó, tehát 60 percenként fognak egyszerre beérkezni a buszok a megállóba, 60 perc=1 óra, tehát 9 óra 20 perckor.

Számolva:
12=2²*3
20=2²*5, ebből a 2²*3*5=60-at kapjuk.
0