Valitse kuusi tehtävää! Kaikki tehtävät ovat 6 pisteen arvoisia.

Samankaltaiset tiedostot
Tee konseptiin pisteytysruudukko! Muista kirjata nimesi ja ryhmäsi. Lue ohjeet huolellisesti!

Testaa taitosi 1: Lauseen totuusarvo

Tekijä Pitkä Matematiikka 11 ratkaisut luku 2

Matematiikassa väitelauseet ovat usein muotoa: jos P on totta, niin Q on totta.

1 Lukujen jaollisuudesta

Juuri 11 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty

Valitse vain 6 tehtävää! Kaikkiin tehtäviin tarvittavat välivaiheet esille!

Matematiikan mestariluokka, syksy

2017 = = = = = = 26 1

Yhtäpitävyys. Aikaisemmin osoitettiin, että n on parillinen (oletus) n 2 on parillinen (väite).

LUKUTEORIA johdantoa

Todistusmenetelmiä Miksi pitää todistaa?

1. Mikä on lukujen 10, 9, 8,..., 9, 10 summa? 2. Mikä on lukujen 10, 9, 8,..., 9, 10 tulo? =?

Esitetään tehtävälle kaksi hieman erilaista ratkaisua. Ratkaisutapa 1. Lähdetään sieventämään epäyhtälön vasenta puolta:

Salausmenetelmät LUKUTEORIAA JA ALGORITMEJA. Veikko Keränen, Jouko Teeriaho (RAMK, 2006) 3. Kongruenssit. à 3.4 Kongruenssien laskusääntöjä

2.1. Tehtävänä on osoittaa induktiolla, että kaikille n N pätee n = 1 n(n + 1). (1)

Salausmenetelmät. Veikko Keränen, Jouko Teeriaho (RAMK, 2006)

LUKUTEORIA A. Harjoitustehtäviä, kevät (c) Osoita, että jos. niin. a c ja b c ja a b, niin. niin. (e) Osoita, että

Lukuteorian kertausta

Jaollisuus kymmenjärjestelmässä

(mod 71), 2 1(mod 71) (3 ) 3 (2 ) 2

Johdatus matemaattiseen päättelyyn

Jokaisen parittoman kokonaisluvun toinen potenssi on pariton.

= = = 1 3.

811120P Diskreetit rakenteet

3. Kongruenssit. 3.1 Jakojäännös ja kongruenssi

! 7! = N! x 8. x x 4 x + 1 = 6.

Lukuteoria. Eukleides Aleksandrialainen (n. 300 eaa)

= 3 = 1. Induktioaskel. Induktio-oletus: Tehtävän summakaava pätee jollakin luonnollisella luvulla n 1. Induktioväite: n+1

Ratkaisut Summa on nolla, sillä luvut muodostavat vastalukuparit: ( 10) + 10 = 0, ( 9) + 9 = 0,...

Suurin yhteinen tekijä (s.y.t.) ja pienin yhteinen monikerta (p.y.m.)

Ekvivalenssirelaatio. Määritelmä 2 Joukon A binäärinen relaatio R on ekvivalenssirelaatio, mikäli. Jos R on ekvivalenssirelaatio ja a A, niin joukkoa

(d) 29 4 (mod 7) (e) ( ) 49 (mod 10) (f) (mod 9)

Diofantoksen yhtälön ratkaisut

Törmäyskurssi kilpailulukuteoriaan pienin välttämätön oppimäärä

Helsingin seitsemäsluokkalaisten matematiikkakilpailu Ratkaisuita

Vastaoletuksen muodostaminen

joissa on 0 4 oikeata vastausta. Laskimet eivät ole sallittuja.

Ensimmäinen induktioperiaate

R : renkaan R kääntyvien alkioiden joukko; R kertolaskulla varustettuna on

Ensimmäinen induktioperiaate

Määritelmä, alkuluku/yhdistetty luku: Esimerkki . c) Huomautus Määritelmä, alkutekijä: Esimerkki

Jokainen kokonaisluku n voidaan esittää muodossa (missä d on positiivinen kok.luku) Tässä q ja r ovat kokonaislukuja ja 0 r < d.

Miten osoitetaan joukot samoiksi?

Johdatus lukuteoriaan Harjoitus 2 syksy 2008 Eemeli Blåsten. Ratkaisuehdotelma

Johdatus matematiikkaan

rm + sn = d. Siispä Proposition 9.5(4) nojalla e d.

c) 22a 21b x + a 2 3a x 1 = a,

a b c d

Johdatus matemaattiseen päättelyyn

Python-ohjelmointi Harjoitus 2

a b 1 c b n c n

Algebra I, harjoitus 5,

Algebran perusteet. 44 ϕ(105) = (105). Näin ollen

a k+1 = 2a k + 1 = 2(2 k 1) + 1 = 2 k+1 1. xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx

Johdatus matemaattiseen päättelyyn

Kun luku kirjoitetaan tavalliseen tapaan, niin luvussa on numeroita a) pariton määrä b) 47 c) 48 d) 141

Alkulukujen harmoninen sarja

a ord 13 (a)

TAMPEREEN YLIOPISTO Pro gradu -tutkielma. Liisa Ilonen. Primitiiviset juuret

ALKULUVUISTA (mod 6)

Algebra I Matematiikan ja tilastotieteen laitos Ratkaisuehdotuksia harjoituksiin 6 (8 sivua) OT. 1. a) Määritä seuraavat summat:

4.3. Matemaattinen induktio

XXIII Keski-Suomen lukiolaisten matematiikkakilpailu , tehtävien ratkaisut

Lukuteorian kurssi lukioon

Lukuteoria. Eukleides Aleksandrialainen (n. 300 eaa)

Kontraharmonisesta keskiarvosta ja Pythagoraan luvuista

y + z. z + xyz

Ratkaisu. Ensimmäinen kuten P Q, toinen kuten P Q. Kolmas kuten P (Q R):

Algebra I Matematiikan ja tilastotieteen laitos Ratkaisuehdotuksia harjoituksiin 3 (9 sivua) OT

802328A LUKUTEORIAN PERUSTEET OSA III BASICS OF NUMBER THEORY PART III. Tapani Matala-aho MATEMATIIKKA/LUTK/OULUN YLIOPISTO

41 s. Neljännessä luvussa käsitellään erikseen parillisia täydellisiä lukuja. Luvussa osoitetaan Eukleides Euler teoreema,

Multiplikatiivisista funktioista

Primitiiviset juuret: teoriaa ja sovelluksia

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet

802328A LUKUTEORIAN PERUSTEET OSA III BASICS OF NUMBER THEORY PART III

2 j =

Liite 1. Laajennettu Eukleideen algoritmi suoraviivainen tapa

Multiplikatiiviset funktiot

a b c d

4. Eulerin ja Fermat'n lauseet

Gaussin kokonaisluvuista

ALKULUKUJA JA MELKEIN ALKULUKUJA

JOHDATUS LUKUTEORIAAN (syksy 2017) HARJOITUS 3, MALLIRATKAISUT

Matematiikan olympiavalmennus

(iv) Ratkaisu 1. Sovelletaan Eukleideen algoritmia osoittajaan ja nimittäjään. (i) 7 = , 7 6 = = =

LUKUTEORIAN ALKEET. 1. Luonnolliset luvut. N = {1, 2, 3,... } luonnolliset luvut Z = {..., 3, 2, 1, 0, 1, 2, 3,... } kokonaisluvut

LUKUTEORIAN ALKEET HELI TUOMINEN

Perustehtävät. Kompleksitehtävät, 10/9/2005, sivu 1 / 10. Tehtävä 1. Sievennä 1.

Merkitse kertolasku potenssin avulla ja laske sen arvo.

Johdatus matematiikkaan

Diskreetit rakenteet. 3. Logiikka. Oulun yliopisto Tietojenkäsittelytieteiden laitos 2015 / 2016 Periodi 1

Jäännösluokat. Alkupala Aiemmin on tullut sana jäännösluokka vastaan. Tarkastellaan

Tietojenkäsittelytieteen ja tilastotieteen matematiikkaa 1/137

MAT Laaja Matematiikka 1U. Hyviä tenttikysymyksiä T3 Matemaattinen induktio

b) Määritä myös seuraavat joukot ja anna kussakin tapauksessa lyhyt sanallinen perustelu.

LUKUTEORIAN ALKEET KL 2007

Lyhyt johdatus alkeelliseen lukuteoriaan. Esa V. Vesalainen

} {{ } kertaa jotain

Transkriptio:

MAA11 Koe 8.4.013 5 5 1. Luvut 6 38 ja 43 4 jaetaan luvulla 17. Osoita, että tällöin jakojäännökset ovat yhtäsuuret. Paljonko tämä jakojäännös on?. a) Tutki onko 101 alkuluku. Esitä tutkimuksesi tueksi jonkinlainen selitys vastauspaperille, pelkkä kyllä/ei vastaus ei riitä! b) Onko lause ( A B) ( A ( C B)) tautologia? 3. Opettaja tarjoaa lukiolaisille karkkia, jäätelöä ja limpparia. Onko mahdollista toteuttaa jokainen näistä kolmen oppilaan toiveesta? Paavo toivoo: En halua, että Elina saa jäätelöä, enkä halua, että Markus saa limpparia! Elina toivoo: En halua, että Markus saa limpparia ja jos minä saan jäätelöä, niin sitten Paavo ei saa saada karkkia. Markus toivoo: En halua, että Elina saa jäätelöä ja haluan, että Paavo saa karkkia. 4. a) Määritä lukujen 78078 ja 374374 suurin yhteinen tekijä ja pienin yhteinen jaettava alkulukuhajotelman avulla. b) Osoita, että parittoman kokonaisluvun neliö on aina pariton. 5. a) Määritä lukujen 341 ja 666 suurin yhteinen tekijä Eukliden algoritmin avulla. b) Määritä kaikki positiiviset kolminumeroiset kokonaisluvut, jotka ovat jaollisia sekä luvulla 7 että 11. 6. a) Määritä yhtälön 11x + 73y = 5 ratkaisu. b) Todista, että jos n on kokonaisluku, niin luku n 3 n on jaollinen luvulla 6. 7. Osoita, että jokaisella kokonaisluvulla n luku n ( n ) on jaollinen luvulla 3. 8. Olkoon n sellainen positiivinen kokonaisluku, että n+1 on kokonaisluvun neliö. Osoita, että n+1 on kahden peräkkäisen kokonaisluvun neliöiden summa.

MAA11 Koe 8.4.013 RATKAISUT: 1. 6 9(mod17) 38 4(mod17) 38 16 1(mod17) 4 5 5 4 (mod17) (4 6 38 5 5 (mod17) 9 4 ) 5 1 4(mod17) 16 1 4(mod17) ( 1) (mod17) 9 1 4(mod17) 13(mod17) 1 4(mod17) 43 9(mod17) 4 4(mod17) 4 5 (mod17) (4 43 4 5 9 4 5 ) 1 Jakojäännös on siis 13! 4(mod17) 16 1 4(mod17) ( 1) (mod17) 9 1 4(mod17) 13(mod17) 1 4(mod17). a) Täytyy tutkia, onko 101 jaollinen alkuluvuilla, jotka ovat pienempiä kuin 101 3 Tätä pienempiä alkulukuja ovat:,3,5, 7, 11, 13, 17, 19, 3, 9, 31. 101 ei ole jaollinen millään noista, joten se on alkuluku. b) ( A B) ( A ( C B)) A B C A A B C B A ( C B) ( A B) ( A ( C B)) 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1

MAA11 Koe 8.4.013 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 Lause on aina tosi kaikilla A, B ja C:n totuusarvoilla, joten se on tautologia! 3. Lauseet voi formalisoida seuraavasti: A= Elina saa jäätelöä B=Markus saa limpparia C=Paavo saa karkkia Toiveet voi formalisoida: Paavo:D= A B, Elina: E= B (A C) ja Markus F= A C. Kaikki kolme toivetta pitää olla voimassa yhtä aikaa, eli siis: D E F D E F A B C A B B (A C) A C D E F 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0

MAA11 Koe 8.4.013 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 D E F on tosia ainoastaan, jos A ja B epätosia ja C tosi, eli siis Rehtori toteuttaa oppilaiden toiveet jos hän ei anna Elinalle jäätelöä, Markukselle ei limpparia, ja antaa Paavolle karkkia. 4. a) Ratkaisu: Jaetaan luvut ensin alkulukutekijöihin. 78078 39039 3 13013 3 7 1859 3 7 11 169 3 7 11 13 374374 187187 7 6741 7 11 431 7 11 13 187 7 11 13 11 17 7 11 13 17 syt(78078,374374) 7 11 13 00 pyj (78078,374374) 3 7 11 13 17 14600586 b) Ratkaisu: Olkoon pariton kokonaisluku muotoa k + 1, missä k on kokonaisluku. Nyt. Koska (k k) on parillinen, niin (k k) 1on (k 1) 4k 4k 1 (k k) 1 pariton. Siis parittoman kokonaisluvun neliö on aina pariton. 5. a) 341 = 4 x 666 + 577 666 = 1 x 577 + 89 577 = 6 x 89 + 43 89 = x 43 + 3 43 = 14 x 3 + 1 3 = 3 x 1 => SYT(341, 666) = 1 b) Ratkaisu: Jos luku on jaollinen sekä luvulla 7 että luvulla 11, niin se on jaollinen luvulla 77 (koska 7 ja 11 ovat alkulukuja). Haetaan väliltä kaikki luvulla 77 jaolliset luvut.

MAA11 Koe 8.4.013 77 1 77,77 154 77 3 31,77 4 308 77 5 385,77 6 46 77 7 539,77 8 616 77 9 693,77 10 770 77 11 847,77 1 94 77 13 1001 Vastaus: Luvut ovat 154, 31, 308, 385, 46, 539, 616, 693, 770, 847 ja 94. 6. a) Ratkaisu: Tehdään Eukleideen algoritmi. 11 1 73 39 73 1 39 34 39 1 34 5 34 6 5 4 5 1 4 1 4 4 1 syt( 11,73) =1 Ja sitten takaperin: 1 5 1 4 5 1 (34 6 5) 7 5 1 34 7 (39 1 34) 1 34 7 39 8 34 7 (11 1 73) 8 (73 1 39) 7 11 15 73 8 39 7 11 15 73 8 (11 1 73) 11 15 73 ( 3) Nyt 1 11 15 73 ( 3) 5 5 11 15 5 73 ( 3) 5 5 11 75 73 ( 115) x=75 ja y= -115

MAA11 Koe 8.4.013 b) n 3 n n( n 1) n( n 1)( n 1) ( n 1) n( n 1) ovat kolme peräkkäistä kokonaislukua. Jonkin kolmesta peräkkäisestä kokonaisluvusta on oltava parillinen, siis jaollinen luvulla. Jonkin kolmesta peräkkäisestä kokonaisluvusta on oltava jaollinen luvulla 3. siis jaollinen luvuilla ja 3. Se on siis jaollinen luvulla 6 = x 3. n n 3 on 7. Oletus: n on kokonaisluku Väite: n( n ) on jaollinen luvulla 3. Todistus: Jokainen kokonaisluku n voidaan esittää muodoilla 3q, 3q+1 tai 3q+ missä q on jokin kokonaisluku. Nyt: Eli oli n minkä muotoinen kokonaisluku hyvänsä, n ( n ) on aina jaollinen luvulla 3. 8. Oletuksen nojalla n 1 p, missä p on kokonaisluku. Koska n+1 on pariton, on p pariton, joten p on muotoa q+1 pariton luku, missä q on kokonaisluku.

MAA11 Koe 8.4.013 Siis n 1 (q 1) n 1 4q 4q 1 1 n 4q 4 q : n q q Ja tästä taas seuraa se, että n:stä seuraava luku n+1 on muotoa: n q q 1 1 n q q q 1 1 n 1 q ( q 1) eli n on kahden peräkkäisen kokonaisluvun q ja q+1 neliöiden summa!