Делитель

Целое число, являющееся множителем другого целого числа
Делители числа 10, проиллюстрированные палочками Кюизенера : 1, 2, 5 и 10

В математике делителем целого числа , также называемым множителем , является целое число , которое можно умножить на некоторое целое число, чтобы получить [ 1]. В этом случае также говорят, что является кратным Целое число делится или делится без остатка на другое целое число, если является делителем ; это означает, что деление на не дает остатка. н , {\displaystyle n,} н , {\displaystyle n,} м {\displaystyle м} н . {\displaystyle сущ.} н {\displaystyle n} м . {\displaystyle м.} н {\displaystyle n} м {\displaystyle м} м {\displaystyle м} н {\displaystyle n} н {\displaystyle n} м {\displaystyle м}

Определение

Целое число делится на ненулевое целое число, если существует целое число такое, что Это записывается как н {\displaystyle n} м {\displaystyle м} к {\displaystyle к} н = к м . {\displaystyle n=км.}

м н . {\displaystyle м\мид н.}

Это можно прочитать так: делит является делителем является множителем или кратно Если не делит, то запись будет [2] [3] м {\displaystyle м} н , {\displaystyle n,} м {\displaystyle м} н , {\displaystyle n,} м {\displaystyle м} н , {\displaystyle n,} н {\displaystyle n} м . {\displaystyle м.} м {\displaystyle м} н , {\displaystyle n,} м н . {\displaystyle m\not \mid н.}

Существуют два соглашения, различающиеся тем, допускается ли нулевое значение: м {\displaystyle м}

  • При соглашении без дополнительных ограничений для каждого целого числа [2] [3] м , {\displaystyle м,} м 0 {\displaystyle м\середина 0} м . {\displaystyle м.}
  • При условии, что ненулевое число будет равно нулю, для каждого ненулевого целого числа [4] [5] м {\displaystyle м} м 0 {\displaystyle м\середина 0} м . {\displaystyle м.}

Общий

Делители могут быть как отрицательными , так и положительными, хотя часто этот термин ограничивается положительными делителями. Например, существует шесть делителей числа 4: 1, 2, 4, −1, −2 и −4, но обычно упоминаются только положительные (1, 2 и 4).

1 и −1 делят (являются делителями) каждое целое число. Каждое целое число (и его отрицание) является делителем самого себя. Целые числа, делящиеся на 2, называются четными , а целые числа, не делящиеся на 2, называются нечетными .

1, −1 и называются тривиальными делителями Делитель , который не является тривиальным делителем, называется нетривиальным делителем (или строгим делителем [6] ). Ненулевое целое число с хотя бы одним нетривиальным делителем называется составным числом , в то время как единицы −1 и 1 и простые числа не имеют нетривиальных делителей. н {\displaystyle n} н {\displaystyle -n} н . {\displaystyle сущ.} н {\displaystyle n}

Существуют правила делимости , которые позволяют распознавать определенные делители числа по его цифрам.

Примеры

График количества делителей целых чисел от 1 до 1000. Простые числа имеют ровно 2 делителя, а сильно составные числа выделены жирным шрифтом.
  • 7 является делителем 42, потому что так мы можем сказать: Также можно сказать, что 42 делится на 7, 42 кратно 7 , 7 делит 42 или 7 является множителем 42. 7 × 6 = 42 , {\displaystyle 7\times 6=42,} 7 42. {\displaystyle 7\середина 42.}
  • Нетривиальные делители числа 6 — 2, −2, 3, −3.
  • Положительные делители числа 42 — 1, 2, 3, 6, 7, 14, 21, 42.
  • Множество всех положительных делителей числа 60, частично упорядоченное по делимости, имеет диаграмму Хассе : А = { 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 10 , 12 , 15 , 20 , 30 , 60 } , {\displaystyle A=\{1,2,3,4,5,6,10,12,15,20,30,60\},}

Дополнительные понятия и факты

Вот несколько элементарных правил:

  • Если и то есть, делимость является транзитивным отношением . а б {\displaystyle a\середина b} б с , {\displaystyle b\mid c,} а с ; {\displaystyle a\mid c;}
  • Если и , то или (То есть и являются ассоциированными элементами .) а б {\displaystyle a\середина b} б а , {\displaystyle b\mid a,} а = б {\displaystyle а=б} а = б . {\displaystyle а=-b.} а {\displaystyle а} б {\displaystyle б}
  • Если и то выполняется, как и [a]. Однако, если и то выполняется не всегда (например, и , но 5 не делит 6). а б {\displaystyle a\середина b} а с , {\displaystyle a\mid c,} а ( б + с ) {\displaystyle a\mid (b+c)} а ( б с ) . {\displaystyle a\mid (bc).} а б {\displaystyle a\середина b} с б , {\displaystyle c\mid b,} ( а + с ) б {\displaystyle (a+c)\mid b} 2 6 {\displaystyle 2\середина 6} 3 6 {\displaystyle 3\середина 6}
  • а б а с б с {\displaystyle a\mid b\если и только если ac\mid bc} для ненулевого . Это следует непосредственно из записи . с {\displaystyle с} к а = б к а с = б с {\displaystyle ka=b\iff kac=bc}

Если и то [b] Это называется леммой Евклида . a b c , {\displaystyle a\mid bc,} gcd ( a , b ) = 1 , {\displaystyle \gcd(a,b)=1,} a c . {\displaystyle a\mid c.}

Если — простое число и тогда или p {\displaystyle p} p a b {\displaystyle p\mid ab} p a {\displaystyle p\mid a} p b . {\displaystyle p\mid b.}

Положительный делитель, отличный от , называется n {\displaystyle n} n {\displaystyle n} правильный делитель илиаликвотная часть (например, собственные делители числа 6 — 1, 2 и 3). Число, которое не делится нацело, но оставляет остаток, иногда называют n {\displaystyle n} n {\displaystyle n} аликвотная часть n . {\displaystyle n.}

Целое число, единственным собственным делителем которого является 1, называется простым числом . Эквивалентно, простое число — это положительное целое число, которое имеет ровно два положительных делителя: 1 и само себя. n > 1 {\displaystyle n>1}

Любой положительный делитель является произведением простых делителей , возведенных в некоторую степень. Это следствие основной теоремы арифметики . n {\displaystyle n} n {\displaystyle n}

Число называется совершенным , если оно равно сумме своих собственных делителей, недостаточным , если сумма его собственных делителей меньше , и избыточным, если эта сумма превышает. n {\displaystyle n} n , {\displaystyle n,} n . {\displaystyle n.}

Общее количество положительных делителей является мультипликативной функцией , то есть когда два числа и являются взаимно простыми , то Например, ; восемь делителей числа 42 равны 1, 2, 3, 6, 7, 14, 21 и 42. Однако количество положительных делителей не является полностью мультипликативной функцией: если два числа и имеют общий делитель, то может быть неверным, что Сумма положительных делителей является другой мультипликативной функцией (например, ). Обе эти функции являются примерами функций делителей . n {\displaystyle n} d ( n ) , {\displaystyle d(n),} m {\displaystyle m} n {\displaystyle n} d ( m n ) = d ( m ) × d ( n ) . {\displaystyle d(mn)=d(m)\times d(n).} d ( 42 ) = 8 = 2 × 2 × 2 = d ( 2 ) × d ( 3 ) × d ( 7 ) {\displaystyle d(42)=8=2\times 2\times 2=d(2)\times d(3)\times d(7)} m {\displaystyle m} n {\displaystyle n} d ( m n ) = d ( m ) × d ( n ) . {\displaystyle d(mn)=d(m)\times d(n).} n {\displaystyle n} σ ( n ) {\displaystyle \sigma (n)} σ ( 42 ) = 96 = 3 × 4 × 8 = σ ( 2 ) × σ ( 3 ) × σ ( 7 ) = 1 + 2 + 3 + 6 + 7 + 14 + 21 + 42 {\displaystyle \sigma (42)=96=3\times 4\times 8=\sigma (2)\times \sigma (3)\times \sigma (7)=1+2+3+6+7+14+21+42}

Если разложение на простые множители задано как n {\displaystyle n}

n = p 1 ν 1 p 2 ν 2 p k ν k {\displaystyle n=p_{1}^{\nu _{1}}\,p_{2}^{\nu _{2}}\cdots p_{k}^{\nu _{k}}}

тогда число положительных делителей равно n {\displaystyle n}

d ( n ) = ( ν 1 + 1 ) ( ν 2 + 1 ) ( ν k + 1 ) , {\displaystyle d(n)=(\nu _{1}+1)(\nu _{2}+1)\cdots (\nu _{k}+1),}

и каждый из делителей имеет вид

p 1 μ 1 p 2 μ 2 p k μ k {\displaystyle p_{1}^{\mu _{1}}\,p_{2}^{\mu _{2}}\cdots p_{k}^{\mu _{k}}}

где для каждого 0 μ i ν i {\displaystyle 0\leq \mu _{i}\leq \nu _{i}} 1 i k . {\displaystyle 1\leq i\leq k.}

Для каждого натурального n , {\displaystyle n,} d ( n ) < 2 n . {\displaystyle d(n)<2{\sqrt {n}}.}

Также, [7]

d ( 1 ) + d ( 2 ) + + d ( n ) = n ln n + ( 2 γ 1 ) n + O ( n ) , {\displaystyle d(1)+d(2)+\cdots +d(n)=n\ln n+(2\gamma -1)n+O({\sqrt {n}}),}

где — константа Эйлера–Маскерони . Одной из интерпретаций этого результата является то, что случайно выбранное положительное целое число n имеет среднее количество делителей около Однако это результат вкладов чисел с «аномально большим количеством» делителей . γ {\displaystyle \gamma } ln n . {\displaystyle \ln n.}

В абстрактной алгебре

Теория колец

Решетка деления

В определениях, которые допускают, чтобы делитель был равен 0, отношение делимости превращает множество неотрицательных целых чисел в частично упорядоченное множество , которое является полной дистрибутивной решеткой . Наибольший элемент этой решетки равен 0, а наименьший — 1. Операция пересечения задается наибольшим общим делителем , а операция соединения — наименьшим общим кратным . Эта решетка изоморфна двойственной решетке подгрупп бесконечной циклической группы Z. N {\displaystyle \mathbb {N} }

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Аналогично, a b , a c {\displaystyle a\mid b,\,a\mid c} j : j a = b , k : k a = c {\displaystyle \Rightarrow \exists j\colon ja=b,\,\exists k\colon ka=c} j , k : ( j + k ) a = b + c {\displaystyle \Rightarrow \exists j,k\colon (j+k)a=b+c} a ( b + c ) . {\displaystyle \Rightarrow a\mid (b+c).} a b , a c {\displaystyle a\mid b,\,a\mid c} j : j a = b , k : k a = c {\displaystyle \Rightarrow \exists j\colon ja=b,\,\exists k\colon ka=c} j , k : ( j k ) a = b c {\displaystyle \Rightarrow \exists j,k\colon (j-k)a=b-c} a ( b c ) . {\displaystyle \Rightarrow a\mid (b-c).}
  2. ^ обозначает наибольший общий делитель . gcd {\displaystyle \gcd }

Цитаты

  1. ^ Тантон 2005, стр. 185
  2. ^ ab Hardy & Wright 1960, стр. 1
  3. ^ ab Niven, Zuckerman & Montgomery 1991, стр. 4
  4. ^ Симс 1984, стр. 42
  5. ^ Дурбин (2009), стр. 57, Глава III Раздел 10
  6. ^ «FoCaLiZe и Dedukti на страже совместимости доказательств» Рафаэля Кодлерье и Катрин Дюбуа (PDF) .
  7. ^ Харди и Райт 1960, стр. 264, Теорема 320

Ссылки

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Divisor&oldid=1263139365"