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Oscar Bedoya [email protected] http://eisc.univalle.edu.co/~oscarbed/MD/ Matemáticas Discretas

11 teoria numeros

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Page 1: 11 teoria numeros

Oscar Bedoya

[email protected]

http://eisc.univalle.edu.co/~oscarbed/MD/

Matemáticas Discretas

Page 2: 11 teoria numeros

* Congruencias lineales* Sistemas de congruencias lineales* Teorema del residuo chino

Page 3: 11 teoria numeros

Encuentre un valor x tal que:

3x 4 (mod 7)

Teoría de números

Page 4: 11 teoria numeros

Encuentre un valor x tal que:

3x 4 (mod 7)

un posible valor es x=6, porque

18 4 (mod 7)

Teoría de números

Page 5: 11 teoria numeros

Encuentre un valor x tal que:

3x 4 (mod 7)

un posible valor es x=6, porque

18 4 (mod 7)

• Otros valores de x que cumplen la congruencia son:

x=13 ya que 39 4 (mod 7)

x=-1 ya que -3 4 (mod 7)

x=20 ya que 60 4 (mod 7)

Teoría de números

Page 6: 11 teoria numeros

Congruencias lineales

• Una congruencia de la forma

ax b (mod m)

donde m es un entero positivo, a y b son enteros y x es una variable, se llama congruencia lineal

Teoría de números

Page 7: 11 teoria numeros

Método para resolver ax b (mod m)

1) Encuentre el inverso de a mod m

2) Multiplique ambos lados de la congruencia por a

a a x a b (mod m)

x ≡ a b (mod m)

3) Una vez que conozca el valor x, se tiene una solución

Teoría de números

Page 8: 11 teoria numeros

Resolver 3x 4 (mod 7)

Teoría de números

Page 9: 11 teoria numeros

Resolver 3x 4 (mod 7)

• Encuentre el inverso de 3 mod 7

• Multiplique a ambos lados de la congruencia por el inverso

• x ≡ a b (mod m) es una solución

Teoría de números

Page 10: 11 teoria numeros

Resolver 3x 4 (mod 7)

• Encuentre el inverso de 3 mod 7

El inverso es -2

• Multiplique a ambos lados de la congruencia por el inverso

-23x ≡ -24 (mod 7)

x ≡ -8 (mod 7)

x = 6

• x=6 es una solución

Teoría de números

Page 11: 11 teoria numeros

Resolver 5x ≡ 2 (mod 7)

• Encuentre el inverso de 5 mod 7

• Multiplique a ambos lados de la congruencia por el inverso

• x ≡ a b (mod m) es una solución

Teoría de números

Page 12: 11 teoria numeros

Resolver 5x ≡ 2 (mod 7)

• Encuentre el inverso de 5 mod 7

El inverso es 3

• Multiplique a ambos lados de la congruencia por el inverso

35x ≡ 32 (mod 7)

x ≡ 6 (mod 7)

x = 6

Teoría de números

Page 13: 11 teoria numeros

Resolver 7x ≡ 3 (mod 5)

Teoría de números

Page 14: 11 teoria numeros

Resolver 7x ≡ 3 (mod 5)

• Encuentre el inverso de 7 mod 5

El inverso es -2

• Multiplique a ambos lados de la congruencia por el inverso

-27x ≡ -23 (mod 5)

x ≡ -6 (mod 5)

x = 4

Teoría de números

Page 15: 11 teoria numeros

Resolver 11x ≡ 5 (mod 6)

Teoría de números

Page 16: 11 teoria numeros

Resolver 11x ≡ 5 (mod 6)

• Encuentre el inverso de 11 mod 6

El inverso es -1

• Multiplique a ambos lados de la congruencia por el inverso

-111x ≡ -15 (mod 6)

x ≡ -5 (mod 5)

x = 1

Teoría de números

Page 17: 11 teoria numeros

Método para resolver ax b (mod m)

• Encuentre el inverso de a mod m

• Multiplique ambos lados de la congruencia por a

a a x a b (mod m)

x ≡ a b (mod m)

• Una vez que conozca el valor x, se tiene una solución

Teoría de números

Page 18: 11 teoria numeros

Método para resolver ax b (mod m)

• Encuentre el inverso de a mod m

• Multiplique ambos lados de la congruencia por a

a a x a b (mod m)

x ≡ a b (mod m)

• Una vez que conozca el valor x, se tiene una solución

• Para encontrar todas las soluciones se expresa como:

x ≡ ( a b (mod m)) mod m

Teoría de números

Page 19: 11 teoria numeros

Resolver 3x 4 (mod 7)

• Encuentre el inverso de 3 mod 7

El inverso es -2

• Multiplique a ambos lados de la congruencia por el inverso

-23x ≡ -24 (mod 7)

x ≡ -8 (mod 7)

x = 6

• x=6 es una solución

Teoría de números

Page 20: 11 teoria numeros

Resolver 3x 4 (mod 7)

• Encuentre el inverso de 3 mod 7

El inverso es -2

• Multiplique a ambos lados de la congruencia por el inverso

-23x ≡ -24 (mod 7)

x ≡ -8 (mod 7)

x = 6

• x=6 es una solución

• Todas las soluciones están dadas por x ≡ 6 (mod 7)

Teoría de números

Page 21: 11 teoria numeros

Todas las soluciones están dadas por x ≡ 6 (mod 7)

• Se cumple que 7|(x-6), por lo tanto, 7c=x-6, es decir,

x = 6 + 7c

Teoría de números

Page 22: 11 teoria numeros

Todas las soluciones están dadas por x ≡ 6 (mod 7)

• Se cumple que 7|(x-6), por lo tanto, 7c=x-6, es decir,

x = 6 + 7c

• Se asignan valores a c para conocer más soluciones:

Si c=0, se obtiene la solución x=6

Si c=-1, se obtiene la solución x=-1

Si c=1, se obtiene la solución x=13

Si c=2, se obtiene la solución x=20

Teoría de números

Page 23: 11 teoria numeros

Resolver 5x ≡ 2 (mod 7)

• Encuentre el inverso de 5 mod 7

El inverso es 3

• Multiplique a ambos lados de la congruencia por el inverso

35x ≡ 32 (mod 7)

x ≡ 6 (mod 7)

x = 6

Teoría de números

Encuentre 3 soluciones

Page 24: 11 teoria numeros

Resolver 5x ≡ 2 (mod 7)

• Encuentre el inverso de 5 mod 7

El inverso es 3

• Multiplique a ambos lados de la congruencia por el inverso

35x ≡ 32 (mod 7)

x ≡ 6 (mod 7)

x = 6

• Solución general: x≡6 mod 7, x=6+7c

• Soluciones: x=6, x=13, x=-1

Teoría de números

Page 25: 11 teoria numeros

Encuentre al menos 3 soluciones para la siguiente congruencia:

• 4x ≡ 5 (mod 9)

Teoría de números

Page 26: 11 teoria numeros

Resolver 4x ≡ 5 (mod 9)

• Encuentre el inverso de 4 mod 9

El inverso es -2

• Multiplique a ambos lados de la congruencia por el inverso

-24x ≡ -25 (mod 9)

x ≡ -10 (mod 9)

x = 8

• Solución general: x≡8 mod 9, x=8+9c

• Soluciones: x=8, x=17, x=-1

Teoría de números

Page 27: 11 teoria numeros

Encuentre al menos 3 soluciones para la siguiente congruencia:

• 2x ≡ 7 (mod 17)

Teoría de números

Page 28: 11 teoria numeros

Resolver 2x ≡ 7 (mod 17)

• Encuentre el inverso de 2 mod 17

El inverso es -8

• Multiplique a ambos lados de la congruencia por el inverso

-82x ≡ -87 (mod 17)

x ≡ -56 (mod 17)

x = 12

• Solución general: x≡12 mod 17, x=12+17c

• Soluciones: x=12, x=29, x=-5

Teoría de números

Page 29: 11 teoria numeros

> Encuentre al menos 3 soluciones para las siguiente congruencia:

• 3x ≡ 5 (mod 16)

Teoría de números

Page 30: 11 teoria numeros

Resolver 3x ≡ 5 (mod 16)

• Encuentre el inverso de 3 mod 16

El inverso es -5

• Multiplique a ambos lados de la congruencia por el inverso

-53x ≡ -55 (mod 16)

x ≡ -25 (mod 16)

x = 7

• Solución general: x≡7 mod 16, x=7+16c

• Soluciones: x=7, x=23, x=-9

Teoría de números

Page 31: 11 teoria numeros

Acertijo de Sun-Tsu

Existe un número que cuando se divide entre 3, el residuo es 2, cuando se divide entre 5, el residuo es 3, y cuando se divide entre 7 el residuo es 2. ¿Cuál es el número?

Teoría de números

Page 32: 11 teoria numeros

Acertijo de Sun-Tsu

Existe un número que cuando se divide entre 3, el residuo es 2, cuando se divide entre 5, el residuo es 3, y cuando se divide entre 7 el residuo es 2. ¿Cuál es el número?

x ≡ 2 (mod 3)

x ≡ 3 (mod 5)

x ≡ 2 (mod 7)

Teoría de números

Page 33: 11 teoria numeros

Sistemas de congruencias lineales

Encontrar un valor de x que satisfaga las siguientes congruencias

x ≡ 2 (mod 3)

x ≡ 3 (mod 5)

x ≡ 2 (mod 7)

Teoría de números

Page 34: 11 teoria numeros

Teorema del residuo Chino

Dado un sistema de congruencias de la forma:

x ≡ a1 (mod m1)

x ≡ a2 (mod m2)

x ≡ a3 (mod m3)

Teoría de números

Page 35: 11 teoria numeros

Teorema del residuo Chino

• Encuentre m=m1m2m3

• Encuentre M1=m/m1, M2=m/m2 y M3=m/m3

• Encuentre

y1, el inverso de M1 mod m1

y2, el inverso de M2 mod m2

y3, el inverso de M3 mod m3

• La solución está dada por x=a1M1y1+a2M2y2+a3M3y3

Teoría de números

Page 36: 11 teoria numeros

Resolver

x ≡ 2 (mod 3)

x ≡ 3 (mod 5)

x ≡ 2 (mod 7)

Teoría de números

Page 37: 11 teoria numeros

Resolver

x ≡ 2 (mod 3)

x ≡ 3 (mod 5)

x ≡ 2 (mod 7)

• m=357=105

• M1=35, M2=21, M3=15

• Se encuentran los inversos y1, y2, y3 de:

35 mod 3, 21 mod 5, 15 mod 7

• y1=-1, y2=1, y3=1

• x = 235(-1) + 3211 + 2151 = 23

Teoría de números

Page 38: 11 teoria numeros

Resolver

x ≡ 4 (mod 11)

x ≡ 2 (mod 5)

x ≡ 3 (mod 7)

Teoría de números

Page 39: 11 teoria numeros

Resolver

x ≡ 4 (mod 11)

x ≡ 2 (mod 5)

x ≡ 3 (mod 7)

• m=1157=385

• M1=35, M2=77, M3=55

• Se encuentran los inversos y1, y2, y3 de:

35 mod 11, 77 mod 5, 55 mod 7

• y1=-5, y2=-2, y3=-1

• x = 435(-5) + 277(-2) + 355(-1) = -1173

Teoría de números

Page 40: 11 teoria numeros

Resolver

x ≡ 4 (mod 11)

x ≡ 3 (mod 5)

x ≡ 1 (mod 3)

Teoría de números

Page 41: 11 teoria numeros

Resolver

x ≡ 4 (mod 11)

x ≡ 3 (mod 5)

x ≡ 1 (mod 3)

• m=1153=165

• M1=15, M2=33, M3=55

• Se encuentran los inversos y1, y2, y3 de:

15 mod 11, 33 mod 5, 55 mod 3

• y1=3, y2=2, y3=1

• x = 4153 + 3332 + 1551 = 433

Teoría de números

Page 42: 11 teoria numeros

• Resolver el acertijo:

Se tiene un número que dividido entre 5 da como residuo 2, dividido entre 3 se obtiene como residuo 2 y al dividirlo entre 2 sobra 1. Encuentre el número usando el teorema del residuo chino

Teoría de números

Page 43: 11 teoria numeros

• Resolver el acertijo:

Se tiene un número que dividido entre 5 da como residuo 2, dividido entre 3 se obtiene como residuo 2 y al dividirlo entre 2 sobra 1. Encuentre el número usando el teorema del residuo chino

x ≡ 2 (mod 5)

x ≡ 2 (mod 3)

x ≡ 1 (mod 2)

Teoría de números

Page 44: 11 teoria numeros

Resolver

x ≡ 2 (mod 5)

x ≡ 2 (mod 3)

x ≡ 1 (mod 2)

• m=532=30

• M1=6, M2=10, M3=15

• Se encuentran los inversos y1, y2, y3 de:

6 mod 5, 10 mod 3, 15 mod 2

• y1=1, y2=1, y3=1

• x = 261 + 2101 + 1151 = 47

Teoría de números