SONLAR NAZARIYASI
O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O‘RTA MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI ALISHER NAVOIY NOMIDAGI SAMARQAND DAVLAT UNIVERSITETI SONLAR NAZARIYASI ASOSLARIDAN MASALA VA MASHQLAR «Algebra va sonlar nazariyasi» fanidan amaliy mashg’ulotlar o’tkazish uchun uslubiy tavsiyalar « 5 460100 MATEMATIKA » ta’lim yo‘nalishi bakalav r talabalari uchun Uslubiy qo‘llanma SamDU o‘quv-uslubiy kengashi tomonidan nashrga tavsiya etilgan. Samarqand – 2011 1
Sonlar nazariyasi asoslaridan masala va mashqlar. «Algebra va sonlar nazariyasi» fanidan amaliy mashg’ulotlar o’tkazish uchun uslubiy tavsiyalar. Uslubiy qo‘llanma. – Samarqand: SamDU nashri, 2011. – 84 bet. Ushbu uslubiy qo‘llanma « Algebra va sonlar nazariyasi » fani bo‘yicha «5460100 – matematika» ta’lim yo‘nalishi bakalav r talabalari va «5A460100 – Matematik mantiq, Algebra va sonlar nazariyasi» mutaxassisligi magistrantlari uchun mo‘ljallangan bo‘lib, unda shu fanning namunaviy o‘quv dasturidan kelib chiqib, butun sonlar xalqasida bo’linish nazariyasi va taqqoslamar nazariyasining usullariga oid qisqacha nazariy ma’lumotlar, bu usullarning taqbiqiga oid namunaviy misollar yechimlari, mustaqil ish topshiriqlari va boshqa tarqatma materiallar keltirilgan. Uslubiy qo’llanma talabalarga shu fanni yanada chuqurroq o‘ zlashtir ishga yaqindan yordam beradi degan umiddamiz . Tuzuvchilar: U.X. Narzullayev, A.S. Soleev Mas‘ul muharrirlar: H.N. Nosirova, H.X.Ro’zimuradov Taqrizchilar : fizika-matematika fanlari doktori, professor I.A. Ikromov fizika-matematika fanlari nomzodi, dotsent M.Y.Yaxshiboyev 2
KIRISH Ushbu uslubiy qo‘llanma « Algebra va sonlar nazariyasi » fani bo‘yicha 5460100 – matematika, 544020- mexanika, 5480100- amaliy matematika va informatika ta’lim yo‘nalishlari bakalav r talabalari va «5A460100 – Matematik mantiq, algebra va sonlar nazariyasi» mutaxassisligi magistrantlari uchun mo‘ljallangan bo‘lib, unda shu fanning namunaviy o‘quv dasturiga asosan butun sonlar xalqasida bo’linish nazariyasi va taqqoslamar nazariyasining usullariga oid qisqacha nazariy tasdiq va formulalar keltirilgan, bu usullarning taqbiqiga oid namunaviy misollarni yechish uchun ko’rsatmalar ishalb chiqilgan hamda mustaqil ish topshiriqlari va boshqa tarqatma materiallar keltirilgan. Uslubiy qo’llanma ikki bobdan iborat. I-bob b utun sonlar xalqasida bo’linish nazariyasi ga bag’ishlangan bo’lib, unda butun sonlarning bo’linishi, eng katta umumiy bo’luvchi va eng kichik umumiy bo’linuvchi, tub va murakkab sonlar, chekli uzluksiz kasrlar, sonli funksiyalar mavzulariga doir masala va misollar yechimlari bilan keltirilgan. II-bob b utun sonlar xalqasida taqqoslamalar nazariyasiga bag’ishlangan bo’lib, unda t aqqoslama tushunchasi va uning xossalari , c hegirmalar sinflari . Eyler va Ferma teoremalari , b ir noma’lumli a lgebraik taqqoslamalar , b irinchi darajali taqqoslamalar , b irinchi darajali taqqoslamalar sistemalari mavzulariga doir masala va misollar yechimlari bilan keltirilgan . Uslubiy qo’llanma talabalarga shu fanni yanada chuqurroq o‘ zlashtir ishga yaqindan yordam beradi degan umiddamiz . 3
I-BOB BUTUN SONLAR XALQASIDA BO’LINISH NAZARIYASI Tayanch iboralar : bo’linma; bo’luvchi; qoldiqli bo’lish haqidagi teorema; to’liqmas bo’linma; qoldiq; umumiy bo’luvchi; eng katta umumiy bo’luvchi; juft-juft tub sonlar; umumiy karrali; eng kichik umumiy bo’linuvchi; Yevklid algoritmi; murakkab son; Eratosfen g’alviri; arifmetikaning asosiy teoremasi; kanonik yoyilma; chekli uzluksiz kasrlar; aniq bo’linmalar; munosib kasrlar; butun qism; kasr qism; antye funksiya; Eyler funksiyasi; Myobius funksiyasi. 1-§. Butun sonlarning bo’linishi Agar shunday q butun son mavjud bo’lib, a = bq tenglik o’rinli bo’lsa, a butun son b butun songa ( b 0) bo’linadi yoki b son a sonni bo’ladi deyiladi. Bu yerda q bo’linma, b bo’luvchi, a bo’linuvchi deb ataladi. a sonning b songa bo’linishini b|a shaklda belgilanadi, agar a son b songa bo’linmasa, uni b a bilan belgilaymiz. Bo’linish xossalari : a ) bo’linish refleksiv, ya’ni a a ; b ) bo’linish tranzitiv, ya’ni agar b|a va c|b bo’lsa, u holda c|a ; c ) c|a dan ixtiyoriy butun b son uchun c|ab o’rinli; d ) c|a va c|b dan ixtiyoriy butun x va y sonlar uchun c|ax+by o’rinli (masalan, c|a b ). Bu xossa ikkidan ko’p sonlar uchun ham o’rinli; e ) b|a va a|b bo’lsa, a = b ; f ) b|a , a > 0, b > 0 dan b a kelib chiqadi. Qoldiqli bo’lish haqidagi teorema : a – butun son, b – butun musbat son bo’lsin. a son hamma vaqt b songa bo’linmaydi, lekin hamma vaqt a son b songa qoldiqli bo’linadi , ya’ni shunday yagona butun q va r sonlar topiladiki, ular uchun a = bq + r, 0 r < b tenglik o’rinli bo’ladi, bu yerda q - to’liqmas bo’linma , r - soni a ni b ga bo’lgandagi qoldiq deyiladi . 1-m i s o l. a sonni 13 ga bo’lganda to’liqmas bo’linma 17 ga teng bo’lsa, a ning eng katta qiymatini toping. Yechish. Masala shartiga ko’ra, a = 13 17+ r , 0 r < 13. Demak, r = 12 bo’lganda a eng katta qiymatga erishadi, ya’ni 13 17 + 12 = 233. 2-m i s o l. Bo’linuvchi 371, to’liqmas bo’linma 14 ga teng bo’lsa, bo’luvchi va unga mos qoldiqlarni toping. Yechish. Masala shartiga ko’ra, 371 = b 14 + r , 0 r < b , bundan 14 b < 371, b 26. Boshqa tomondan 15 b > 371, bundan b > 24. Demak, b =25; 26 va r = 21; 7 bo’ladi. 4
3-m i s o l. a sonni b songa bo’lganda bo’linma q va nolmas qoldiq r ga teng. a ni qanday natural n songa ko’paytirganda bo’linma n marta ortadi? Yechish. an = bqn + rn dan rn < b va . 4-m i s o l. Uchta ketma-ket natural sonlardan bittasi 3 ga bo’linishini isbotlang. Yechish. Natural sonni 3 k , 3 k + 1, 3 k + 2 sonlarning bittasi shaklida ifodalash mumkin. Agar n = 3k bo’lsa, u holda 3|n ; agar n = 3 k + 1 bo’lsa, u holda 3 |n + 2; agar n = 3 k + 2 bo’lsa, u holda 3 |n +1. 5-m i s o l. Agar besh xonali son 41 ga bo’linsa, shu sonni tashkil qilgan raqamlarni aylanma almashtirish yordamida hosil bo’lgan har qanday sonning 41 ga bo’linishini isbotlang. Yechish. Besh xonali son N=10 4 a+10 3 b+10 2 s+10d+e bo’lsin va u 41 ga bo’linsin. Raqamlarni aylanma almashtirishdan (chapga bir raqamga) quyidagi sonni hosil qilamiz: N 1 =10 4 b + 10 3 c + 10 2 d + 10 e + a = 10(10 4 a + 10 3 b + 10 2 c + 10 d + e) - 10 5 a + a = 10N – 99999 a. 41 N va 41 99999 dan 41 N 1 kelib chiqadi. 6-m i s o l. ko’rinishdagi barcha sonlar 7 raqam bilan tugashini isbotlang. Yechish. . Agar bo’lsa, u holda 7-m i s o l. 7 11 13=1001 ni bilgan holda 7, 11, 13 ga umumiy bo’linish alomatini keltirib chiqaring. Bu alomatni 368312 ga qo’llang. Yechish. N = 1000 q + r = 1001 q + r – q dan N son 7, 11 va 13 ga bo’linishi uchun shu sondan uning 1000 ga bo’linganida hosil bo’lgan qoldiqdan ayirmasi 7, 11 yoki 13 ga bo’linishi zarur va yetarligi kelib chiqadi, ya’ni . Agar N = 368312 bo’lsa, yuqorida keltirilgan ayirma 368 – 312 = 56. 56 faqat 7 ga bo’linganligi sababli 368312 7 ga bo’linadi, lekin 11 va 13 ga bo’linmaydi. 8-m i s o l. To’rtta ketma-ket joylashgan butun sonlar ko’paytmasiga bir qo’shilganda to’liq kvadrat hosil bo’lishini isbotlang. Yechish. n – 1, n , n + 1, n + 2 – to’rtta ketma-ket keladigan butun sonlar bo’lsin. U holda . 9-m i s o l. 11 10 – 1 sonni 100 ga bo’linishini isbotlang. Yechish. Nyuton binomini qo’llaymiz: . Bundan har bir qo’shiluvchi 100 ga bo’linadi. 10-m i s o l. Har bir butun n uchun n 5 – n son 5 ga bo’linishi isbotlang. 5