Aritmetica I numeri naturali: N I numeri naturali sono: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, . . . (Non daremo una definizione formale dei numeri naturali, ma partiamo dal presupposto che sono conosciuti.) Aritmetica Gennaio 2013 1 / 38 Aritmetica I numeri naturali: N I numeri naturali sono: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, . . . (Non daremo una definizione formale dei numeri naturali, ma partiamo dal presupposto che sono conosciuti.) I numeri naturali servono, tra altro, per: 1. contare (la quantità di elementi di insiemi finiti); 2. enumerare (le voce di una lista); 3. ordinare linearmente; 4. codificare; 5. nominare. Aritmetica Gennaio 2013 1 / 38 Aritmetica I numeri naturali: N I numeri naturali sono: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, . . . (Non daremo una definizione formale dei numeri naturali, ma partiamo dal presupposto che sono conosciuti.) I numeri naturali servono, tra altro, per: 1. contare (la quantità di elementi di insiemi finiti); 2. enumerare (le voce di una lista); 3. ordinare linearmente; 4. codificare; 5. nominare. Le principali operazioni tra numeri naturali sono: la somma (+), il prodotto (·), la potenza (_)_ , e le suoi inverse, che non sono sempre definite: la √ differenza (−), la divisione (÷), il logaritmo log_ (_) e le radici _ _ . Aritmetica Gennaio 2013 1 / 38 La somma Se consideriamo i numeri naturali come quantità (finite), allora la somma di due numeri naturali è il risultato di aggiungere queste quantità. Le proprietà fondamentali della somma sono: per ogni naturali n, m, r, Aritmetica Gennaio 2013 2 / 38 La somma Se consideriamo i numeri naturali come quantità (finite), allora la somma di due numeri naturali è il risultato di aggiungere queste quantità. Le proprietà fondamentali della somma sono: per ogni naturali n, m, r, I Lo 0 è neutro: n + 0 = n. Aritmetica Gennaio 2013 2 / 38 La somma Se consideriamo i numeri naturali come quantità (finite), allora la somma di due numeri naturali è il risultato di aggiungere queste quantità. Le proprietà fondamentali della somma sono: per ogni naturali n, m, r, I Lo 0 è neutro: n + 0 = n. I Commutatività: n + m = m + n. Aritmetica Gennaio 2013 2 / 38 La somma Se consideriamo i numeri naturali come quantità (finite), allora la somma di due numeri naturali è il risultato di aggiungere queste quantità. Le proprietà fondamentali della somma sono: per ogni naturali n, m, r, I Lo 0 è neutro: n + 0 = n. I Commutatività: n + m = m + n. I Associatività: n + (m + r) = (n + m) + r. Aritmetica Gennaio 2013 2 / 38 La somma Se consideriamo i numeri naturali come quantità (finite), allora la somma di due numeri naturali è il risultato di aggiungere queste quantità. Le proprietà fondamentali della somma sono: per ogni naturali n, m, r, I Lo 0 è neutro: n + 0 = n. I Commutatività: n + m = m + n. I Associatività: n + (m + r) = (n + m) + r. I Cancellazione: Se n + r = m + r, allora n = m. Aritmetica Gennaio 2013 2 / 38 Il prodotto Se consideriamo i numeri naturali come quantità (finite), allora il prodotto di due numeri naturali è il risultato di sommare il primo dei due numeri con se stesso tante volte come indica il secondo. n · m = n + ··· + n {z } | m volte Le proprietà fondamentali del prodotto sono: per ogni naturali n, m, r, Aritmetica Gennaio 2013 3 / 38 Il prodotto Se consideriamo i numeri naturali come quantità (finite), allora il prodotto di due numeri naturali è il risultato di sommare il primo dei due numeri con se stesso tante volte come indica il secondo. n · m = n + ··· + n {z } | m volte Le proprietà fondamentali del prodotto sono: per ogni naturali n, m, r, I L’1 è neutro: n · 1 = n. Aritmetica Gennaio 2013 3 / 38 Il prodotto Se consideriamo i numeri naturali come quantità (finite), allora il prodotto di due numeri naturali è il risultato di sommare il primo dei due numeri con se stesso tante volte come indica il secondo. n · m = n + ··· + n {z } | m volte Le proprietà fondamentali del prodotto sono: per ogni naturali n, m, r, I L’1 è neutro: n · 1 = n. I Commutatività: n · m = m · n. Aritmetica Gennaio 2013 3 / 38 Il prodotto Se consideriamo i numeri naturali come quantità (finite), allora il prodotto di due numeri naturali è il risultato di sommare il primo dei due numeri con se stesso tante volte come indica il secondo. n · m = n + ··· + n {z } | m volte Le proprietà fondamentali del prodotto sono: per ogni naturali n, m, r, I L’1 è neutro: n · 1 = n. I Commutatività: n · m = m · n. I Associatività: n · (m · r) = (n · m) · r. Aritmetica Gennaio 2013 3 / 38 Il prodotto Se consideriamo i numeri naturali come quantità (finite), allora il prodotto di due numeri naturali è il risultato di sommare il primo dei due numeri con se stesso tante volte come indica il secondo. n · m = n + ··· + n {z } | m volte Le proprietà fondamentali del prodotto sono: per ogni naturali n, m, r, I L’1 è neutro: n · 1 = n. I Commutatività: n · m = m · n. I Associatività: I Cancellazione: n · (m · r) = (n · m) · r. Se r 6= 0 e n · r = m · r, Aritmetica allora n = m. Gennaio 2013 3 / 38 Il prodotto Se consideriamo i numeri naturali come quantità (finite), allora il prodotto di due numeri naturali è il risultato di sommare il primo dei due numeri con se stesso tante volte come indica il secondo. n · m = n + ··· + n {z } | m volte Le proprietà fondamentali del prodotto sono: per ogni naturali n, m, r, I L’1 è neutro: n · 1 = n. I Commutatività: n · m = m · n. I Associatività: I Cancellazione: n · (m · r) = (n · m) · r. Se r 6= 0 e n · r = m · r, allora n = m. Proprietà congiunta della somma e il prodotto: la distributiva n · (m + r) = n · m + n · r, per ogni naturali n, m, r. Aritmetica Gennaio 2013 3 / 38 La potenza Se consideriamo i numeri naturali come quantità (finite), allora la potenza nm (“n elevato a m”) è il risultato di moltiplicare n con se stesso m volte. nm = n · · · n} | · ·{z m volte A n se li chiama la base e a m l’esponente. Aritmetica Gennaio 2013 4 / 38 La potenza Se consideriamo i numeri naturali come quantità (finite), allora la potenza nm (“n elevato a m”) è il risultato di moltiplicare n con se stesso m volte. nm = n · · · n} | · ·{z m volte A n se li chiama la base e a m l’esponente. Se n 6= 0, allora n0 = 1. Aritmetica Gennaio 2013 4 / 38 La potenza Se consideriamo i numeri naturali come quantità (finite), allora la potenza nm (“n elevato a m”) è il risultato di moltiplicare n con se stesso m volte. nm = n · · · n} | · ·{z m volte A n se li chiama la base e a m l’esponente. Se n 6= 0, allora n0 = 1. 00 non è definito!! Aritmetica Gennaio 2013 4 / 38 La potenza Se consideriamo i numeri naturali come quantità (finite), allora la potenza nm (“n elevato a m”) è il risultato di moltiplicare n con se stesso m volte. nm = n · · · n} | · ·{z m volte A n se li chiama la base e a m l’esponente. Se n 6= 0, allora n0 = 1. 00 non è definito!! Due proprietà delle potenze: Aritmetica Gennaio 2013 4 / 38 La potenza Se consideriamo i numeri naturali come quantità (finite), allora la potenza nm (“n elevato a m”) è il risultato di moltiplicare n con se stesso m volte. nm = n · · · n} | · ·{z m volte A n se li chiama la base e a m l’esponente. Se n 6= 0, allora n0 = 1. 00 non è definito!! Due proprietà delle potenze: I nm+r = nm · nr , cioè, la potenza trasforma somme in prodotti. Aritmetica Gennaio 2013 4 / 38 La potenza Se consideriamo i numeri naturali come quantità (finite), allora la potenza nm (“n elevato a m”) è il risultato di moltiplicare n con se stesso m volte. nm = n · · · n} | · ·{z m volte A n se li chiama la base e a m l’esponente. Se n 6= 0, allora n0 = 1. 00 non è definito!! Due proprietà delle potenze: I nm+r = nm · nr , cioè, la potenza trasforma somme in prodotti. I (nm )r = nm·r . Aritmetica Gennaio 2013 4 / 38 Differenza e divisione La differenza di un numero n meno un numero m è quel numero c tale che c + m = n. Cioè, n − m = c se n = c + m. Aritmetica Gennaio 2013 5 / 38 Differenza e divisione La differenza di un numero n meno un numero m è quel numero c tale che c + m = n. Cioè, n − m = c se n = c + m. La differenza n − m è definita nell’insieme dei naturali solo se n > m. Aritmetica Gennaio 2013 5 / 38 Differenza e divisione La differenza di un numero n meno un numero m è quel numero c tale che c + m = n. Cioè, n − m = c se n = c + m. La differenza n − m è definita nell’insieme dei naturali solo se n > m. La divisione di un numero n per un numero m è quel numero q tale che q · m = n. Cioè, n÷m=q se n = q · m. Aritmetica Gennaio 2013 5 / 38 Differenza e divisione La differenza di un numero n meno un numero m è quel numero c tale che c + m = n. Cioè, n − m = c se n = c + m. La differenza n − m è definita nell’insieme dei naturali solo se n > m. La divisione di un numero n per un numero m è quel numero q tale che q · m = n. Cioè, n÷m=q se n = q · m. La divisone non è sempre definita. Aritmetica Gennaio 2013 5 / 38 Divisione Euclidea Se n e m sono due numeri naturali e m 6= 0, allora esistono due numeri naturali q e r tale che n = q · m + r, e r < m. Questi numeri q e r sono gli unici con queste proprietà. A q lo chiamammo il quoziente della divisione e a r il resto della divisione. Esempi: I Se n = 25, m = 3, allora q = 8 e r = 1, perché 25 = 8 · 3 + 1 e 1 < 3. I Se n = 20, m = 4, allora q = 5 e r = 0, perché 20 = 5 · 4 + 0 e 0 < 4. I Se n = 3, m = 32, allora q = 0 e r = 32, perché 3 = 0 · 32 + 3 e 3 < 32. Osservazione: Se q è il quoziente della divisione Euclidea di n per m, allora il resto è r = n − q · m. Aritmetica Gennaio 2013 6 / 38 Numeri primi Un numero m è un divisore di un numero n, e lo denotiamo per m | n, se il resto di la divisone Euclidea di n per m è 0. Cioè, m e un divisore di n se esiste un numero q tale che n = q · m. Aritmetica Gennaio 2013 7 / 38 Numeri primi Un numero m è un divisore di un numero n, e lo denotiamo per m | n, se il resto di la divisone Euclidea di n per m è 0. Cioè, m e un divisore di n se esiste un numero q tale che n = q · m. Esempi: I I divisori di 6 sono 1, 2, 3, 6. I divisori di 23 sono 1, 23. I I divisori di 34 sono 1, 2, 17, 34. I L’unico divisore di 1 è 1. I Aritmetica Gennaio 2013 7 / 38 Numeri primi Un numero m è un divisore di un numero n, e lo denotiamo per m | n, se il resto di la divisone Euclidea di n per m è 0. Cioè, m e un divisore di n se esiste un numero q tale che n = q · m. Esempi: I I divisori di 6 sono 1, 2, 3, 6. I divisori di 23 sono 1, 23. I I divisori di 34 sono 1, 2, 17, 34. I L’unico divisore di 1 è 1. I Un numero n è primo se è diverso di 1 e ha soltanto due divisori: 1 e n. Aritmetica Gennaio 2013 7 / 38 Numeri primi Un numero m è un divisore di un numero n, e lo denotiamo per m | n, se il resto di la divisone Euclidea di n per m è 0. Cioè, m e un divisore di n se esiste un numero q tale che n = q · m. Esempi: I I divisori di 6 sono 1, 2, 3, 6. I divisori di 23 sono 1, 23. I I divisori di 34 sono 1, 2, 17, 34. I L’unico divisore di 1 è 1. I Un numero n è primo se è diverso di 1 e ha soltanto due divisori: 1 e n. Esempi: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, . . . , 2038074743, . . . Aritmetica Gennaio 2013 7 / 38 Numeri primi Un numero m è un divisore di un numero n, e lo denotiamo per m | n, se il resto di la divisone Euclidea di n per m è 0. Cioè, m e un divisore di n se esiste un numero q tale che n = q · m. Esempi: I I divisori di 6 sono 1, 2, 3, 6. I divisori di 23 sono 1, 23. I I divisori di 34 sono 1, 2, 17, 34. I L’unico divisore di 1 è 1. I Un numero n è primo se è diverso di 1 e ha soltanto due divisori: 1 e n. Esempi: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, . . . , 2038074743, . . . Domanda: Quanti numeri primi ci sono? Aritmetica Gennaio 2013 7 / 38 Lemma Se d | n e d | m, allora d | (n + m) e n | (n − m) (se la differenza è definita). Cioè, se un numero è un divisore di altri due, allora è anche divisore de la somma e de la differenza di questi due. Aritmetica Gennaio 2013 8 / 38 Lemma Se d | n e d | m, allora d | (n + m) e n | (n − m) (se la differenza è definita). Cioè, se un numero è un divisore di altri due, allora è anche divisore de la somma e de la differenza di questi due. Dimostrazione. Supponiamo che d | n e d | m. Allora, esiste q tale che n = q · d, e esiste s tale che m = s · d (per la definizione di divisore). Aritmetica Gennaio 2013 8 / 38 Lemma Se d | n e d | m, allora d | (n + m) e n | (n − m) (se la differenza è definita). Cioè, se un numero è un divisore di altri due, allora è anche divisore de la somma e de la differenza di questi due. Dimostrazione. Supponiamo che d | n e d | m. Allora, esiste q tale che n = q · d, e esiste s tale che m = s · d (per la definizione di divisore).Quindi, n + m = q · d + s · d = (q + s) · d, Aritmetica Gennaio 2013 8 / 38 Lemma Se d | n e d | m, allora d | (n + m) e n | (n − m) (se la differenza è definita). Cioè, se un numero è un divisore di altri due, allora è anche divisore de la somma e de la differenza di questi due. Dimostrazione. Supponiamo che d | n e d | m. Allora, esiste q tale che n = q · d, e esiste s tale che m = s · d (per la definizione di divisore).Quindi, n + m = q · d + s · d = (q + s) · d, e per tanto, d è un divisore di n + m. Aritmetica Gennaio 2013 8 / 38 Lemma Se d | n e d | m, allora d | (n + m) e n | (n − m) (se la differenza è definita). Cioè, se un numero è un divisore di altri due, allora è anche divisore de la somma e de la differenza di questi due. Dimostrazione. Supponiamo che d | n e d | m. Allora, esiste q tale che n = q · d, e esiste s tale che m = s · d (per la definizione di divisore).Quindi, n + m = q · d + s · d = (q + s) · d, e per tanto, d è un divisore di n + m. Analogamente, n − m = q · d − s · d = (q − s) · d, e quindi d è un divisore di n − m. Aritmetica Gennaio 2013 8 / 38 Lemma Se d | n e d | m, allora d | (n + m) e n | (n − m) (se la differenza è definita). Cioè, se un numero è un divisore di altri due, allora è anche divisore de la somma e de la differenza di questi due. Dimostrazione. Supponiamo che d | n e d | m. Allora, esiste q tale che n = q · d, e esiste s tale che m = s · d (per la definizione di divisore).Quindi, n + m = q · d + s · d = (q + s) · d, e per tanto, d è un divisore di n + m. Analogamente, n − m = q · d − s · d = (q − s) · d, e quindi d è un divisore di n − m. Esempio: d = 5, n = 35, m = 10. 5 divide 35 e divide anche 10. Quindi 5 divide 35 + 10 = 45, e divide 35 − 10 = 25. (Prendendo q = 7 e s = 2 nella dimostrazione.) Aritmetica Gennaio 2013 8 / 38 Lemma Se a, b, c sono numeri naturali, e a | b e b | c, allora a | c. Aritmetica Gennaio 2013 9 / 38 Lemma Se a, b, c sono numeri naturali, e a | b e b | c, allora a | c. Dimostrazione. Farla come esercizio. Aritmetica Gennaio 2013 9 / 38 Principio di buona ordinazione Tutto insieme S ⊆ N di numeri naturali non vuoto ha un minimo, cioè un più piccolo elemento. Esempio Tre esempi: I Il minimo di {4, 6, 9, 23, 2, 34} è 2. I Il minimo di {n : n > 0 ∧ n è multiplo di 3 e di 7} è 21. I Il minimo di {n : n è pari ∧ n > 5} è 6. Aritmetica Gennaio 2013 10 / 38 Lemma Ogni numero naturale n, diverso di 1, è diviso di almeno un numero primo. Aritmetica Gennaio 2013 11 / 38 Lemma Ogni numero naturale n, diverso di 1, è diviso di almeno un numero primo. Idea della dimostrazione Prendere il più piccolo divisore del numero n che sia diverso di 1. Queste divisore è necessariamente primo. Aritmetica Gennaio 2013 11 / 38 Lemma Ogni numero naturale n, diverso di 1, è diviso di almeno un numero primo. Idea della dimostrazione Prendere il più piccolo divisore del numero n che sia diverso di 1. Queste divisore è necessariamente primo. Dimostrazione. Consideriamo S = {d : d > 1 ∧ d | n}. Allora S ha un minimo. Sia p il minimo di S. Vediamo che questo p è primo: se a è un numero diverso di 1 tale che a | p, allora I come a | p, allora a 6 p; I come a | p e p | n, otteniamo che a | n. Quindi a ∈ S. E come p è il minimo di S, allora p 6 a. Cioè, l’unici divisori di p sono 1 e p, è come p è diverso di 1, allora p è primo. Aritmetica Gennaio 2013 11 / 38 Numeri primi Teorema Esistono infiniti numeri primi. Aritmetica Gennaio 2013 12 / 38 Numeri primi Teorema Esistono infiniti numeri primi. Dimostrazione. Supponiamo che solo esistono soltanto una quantità finita di numeri primi, e che sono: p1 , p2 , . . . , pk . Aritmetica Gennaio 2013 12 / 38 Numeri primi Teorema Esistono infiniti numeri primi. Dimostrazione. Supponiamo che solo esistono soltanto una quantità finita di numeri primi, e che sono: p1 , p2 , . . . , pk . Consideriamo il numero n = p1 · p2 · · · · · pk + 1. Aritmetica Gennaio 2013 12 / 38 Numeri primi Teorema Esistono infiniti numeri primi. Dimostrazione. Supponiamo che solo esistono soltanto una quantità finita di numeri primi, e che sono: p1 , p2 , . . . , pk . Consideriamo il numero n = p1 · p2 · · · · · pk + 1. Notiamo che p1 | p1 · p2 · · · · · pk . Aritmetica Gennaio 2013 12 / 38 Numeri primi Teorema Esistono infiniti numeri primi. Dimostrazione. Supponiamo che solo esistono soltanto una quantità finita di numeri primi, e che sono: p1 , p2 , . . . , pk . Consideriamo il numero n = p1 · p2 · · · · · pk + 1. Notiamo che p1 | p1 · p2 · · · · · pk . Se p1 | n, allora p1 | (n − p1 · · · · · pk ), Aritmetica Gennaio 2013 12 / 38 Numeri primi Teorema Esistono infiniti numeri primi. Dimostrazione. Supponiamo che solo esistono soltanto una quantità finita di numeri primi, e che sono: p1 , p2 , . . . , pk . Consideriamo il numero n = p1 · p2 · · · · · pk + 1. Notiamo che p1 | p1 · p2 · · · · · pk . Se p1 | n, allora p1 | (n − p1 · · · · · pk ), cioè, p1 | 1, che è assurdo. Aritmetica Gennaio 2013 12 / 38 Numeri primi Teorema Esistono infiniti numeri primi. Dimostrazione. Supponiamo che solo esistono soltanto una quantità finita di numeri primi, e che sono: p1 , p2 , . . . , pk . Consideriamo il numero n = p1 · p2 · · · · · pk + 1. Notiamo che p1 | p1 · p2 · · · · · pk . Se p1 | n, allora p1 | (n − p1 · · · · · pk ), cioè, p1 | 1, che è assurdo. Quindi p1 - n. Aritmetica Gennaio 2013 12 / 38 Numeri primi Teorema Esistono infiniti numeri primi. Dimostrazione. Supponiamo che solo esistono soltanto una quantità finita di numeri primi, e che sono: p1 , p2 , . . . , pk . Consideriamo il numero n = p1 · p2 · · · · · pk + 1. Notiamo che p1 | p1 · p2 · · · · · pk . Se p1 | n, allora p1 | (n − p1 · · · · · pk ), cioè, p1 | 1, che è assurdo. Quindi p1 - n. Analogamente p2 - n, Aritmetica Gennaio 2013 12 / 38 Numeri primi Teorema Esistono infiniti numeri primi. Dimostrazione. Supponiamo che solo esistono soltanto una quantità finita di numeri primi, e che sono: p1 , p2 , . . . , pk . Consideriamo il numero n = p1 · p2 · · · · · pk + 1. Notiamo che p1 | p1 · p2 · · · · · pk . Se p1 | n, allora p1 | (n − p1 · · · · · pk ), cioè, p1 | 1, che è assurdo. Quindi p1 - n. Analogamente p2 - n, . . . , pk - n. Aritmetica Gennaio 2013 12 / 38 Numeri primi Teorema Esistono infiniti numeri primi. Dimostrazione. Supponiamo che solo esistono soltanto una quantità finita di numeri primi, e che sono: p1 , p2 , . . . , pk . Consideriamo il numero n = p1 · p2 · · · · · pk + 1. Notiamo che p1 | p1 · p2 · · · · · pk . Se p1 | n, allora p1 | (n − p1 · · · · · pk ), cioè, p1 | 1, che è assurdo. Quindi p1 - n. Analogamente p2 - n, . . . , pk - n. Quindi, n non è diviso per nessun primo, che è assurdo. Aritmetica Gennaio 2013 12 / 38 Numeri primi Teorema Esistono infiniti numeri primi. Dimostrazione. Supponiamo che solo esistono soltanto una quantità finita di numeri primi, e che sono: p1 , p2 , . . . , pk . Consideriamo il numero n = p1 · p2 · · · · · pk + 1. Notiamo che p1 | p1 · p2 · · · · · pk . Se p1 | n, allora p1 | (n − p1 · · · · · pk ), cioè, p1 | 1, che è assurdo. Quindi p1 - n. Analogamente p2 - n, . . . , pk - n. Quindi, n non è diviso per nessun primo, che è assurdo. Quindi, non è vero che ci siano soltanto una quantità finita di numeri primi; Aritmetica Gennaio 2013 12 / 38 Numeri primi Teorema Esistono infiniti numeri primi. Dimostrazione. Supponiamo che solo esistono soltanto una quantità finita di numeri primi, e che sono: p1 , p2 , . . . , pk . Consideriamo il numero n = p1 · p2 · · · · · pk + 1. Notiamo che p1 | p1 · p2 · · · · · pk . Se p1 | n, allora p1 | (n − p1 · · · · · pk ), cioè, p1 | 1, che è assurdo. Quindi p1 - n. Analogamente p2 - n, . . . , pk - n. Quindi, n non è diviso per nessun primo, che è assurdo. Quindi, non è vero che ci siano soltanto una quantità finita di numeri primi; cioè, c’è una quantità infinita di numeri primi. Aritmetica Gennaio 2013 12 / 38 Teorema fondamentale della aritmetica Teorema Ogni numero naturale n diverso di 0 e di 1 si può scomporre come un prodotto di potenze di numeri primi αk 1 n = pα 1 · · · · · pk dove tutti gli esponenti sono positivi e tutti i primi sono diversi tra loro. Questa scomposizione è unica, a meno di permutazioni dei fattori. Aritmetica Gennaio 2013 13 / 38 MCD e mcm Un numero n è un multiplo di un numero m se m è un divisore di n. Aritmetica Gennaio 2013 14 / 38 MCD e mcm Un numero n è un multiplo di un numero m se m è un divisore di n. Il minimo comune multiplo di due numeri a, b, è il più piccolo numero che è multiplo di a e di b. Lo denotiamo con mcm(a, b). Aritmetica Gennaio 2013 14 / 38 MCD e mcm Un numero n è un multiplo di un numero m se m è un divisore di n. Il minimo comune multiplo di due numeri a, b, è il più piccolo numero che è multiplo di a e di b. Lo denotiamo con mcm(a, b). Esempio I mcm(3, 2) = 6 I mcm(16, 8) = 16 I I mcm(52, 34) = 884 mcm(140, 88) = 3080 I mcm(153, 270) = 4590 I mcm(280, 980) = 1960 Aritmetica Gennaio 2013 14 / 38 MCD e mcm Un numero n è un multiplo di un numero m se m è un divisore di n. Il minimo comune multiplo di due numeri a, b, è il più piccolo numero che è multiplo di a e di b. Lo denotiamo con mcm(a, b). Esempio I mcm(3, 2) = 6 I mcm(16, 8) = 16 I I mcm(52, 34) = 884 mcm(140, 88) = 3080 I mcm(153, 270) = 4590 I mcm(280, 980) = 1960 Domanda: Come calcolare il m.c.m. di due numeri? Aritmetica Gennaio 2013 14 / 38 Metodo per calcolare il m.c.m. Osservazioni: Prendiamo due numeri a, b. Allora: Aritmetica Gennaio 2013 15 / 38 Metodo per calcolare il m.c.m. Osservazioni: Prendiamo due numeri a, b. Allora: I Sempre a e b sono divisori di mcm(a, b), perché, per la propria definizione, mcm(a, b) è un multiplo di a e di b. Aritmetica Gennaio 2013 15 / 38 Metodo per calcolare il m.c.m. Osservazioni: Prendiamo due numeri a, b. Allora: I Sempre a e b sono divisori di mcm(a, b), perché, per la propria definizione, mcm(a, b) è un multiplo di a e di b. I Ricordiamo che, se un numero divide un altro, e queste divide un terzo, allora il primo divide il terzo. Aritmetica Gennaio 2013 15 / 38 Metodo per calcolare il m.c.m. Osservazioni: Prendiamo due numeri a, b. Allora: I Sempre a e b sono divisori di mcm(a, b), perché, per la propria definizione, mcm(a, b) è un multiplo di a e di b. I Ricordiamo che, se un numero divide un altro, e queste divide un terzo, allora il primo divide il terzo. I Quindi, ogni divisore di a e ogni divisore di b sera anche un divisore di mcm(a, b). Aritmetica Gennaio 2013 15 / 38 Metodo per calcolare il m.c.m. Osservazioni: Prendiamo due numeri a, b. Allora: I Sempre a e b sono divisori di mcm(a, b), perché, per la propria definizione, mcm(a, b) è un multiplo di a e di b. I Ricordiamo che, se un numero divide un altro, e queste divide un terzo, allora il primo divide il terzo. I Quindi, ogni divisore di a e ogni divisore di b sera anche un divisore di mcm(a, b). I I divisori di un numero n sono sempre prodotti di potenze dei primi che occorrono nella fattorizzazione del numero n. Aritmetica Gennaio 2013 15 / 38 Metodo per calcolare il m.c.m. Osservazioni: Prendiamo due numeri a, b. Allora: I Sempre a e b sono divisori di mcm(a, b), perché, per la propria definizione, mcm(a, b) è un multiplo di a e di b. I Ricordiamo che, se un numero divide un altro, e queste divide un terzo, allora il primo divide il terzo. I Quindi, ogni divisore di a e ogni divisore di b sera anche un divisore di mcm(a, b). I I divisori di un numero n sono sempre prodotti di potenze dei primi che occorrono nella fattorizzazione del numero n. Metodo per calcolare il m.c.m I Fattorizzare i numeri a e b. Aritmetica Gennaio 2013 15 / 38 Metodo per calcolare il m.c.m. Osservazioni: Prendiamo due numeri a, b. Allora: I Sempre a e b sono divisori di mcm(a, b), perché, per la propria definizione, mcm(a, b) è un multiplo di a e di b. I Ricordiamo che, se un numero divide un altro, e queste divide un terzo, allora il primo divide il terzo. I Quindi, ogni divisore di a e ogni divisore di b sera anche un divisore di mcm(a, b). I I divisori di un numero n sono sempre prodotti di potenze dei primi che occorrono nella fattorizzazione del numero n. Metodo per calcolare il m.c.m I Fattorizzare i numeri a e b. I Prendere tutte le potenze dei primi che occorrono nelle fattorizzazioni di a e di b. Se hanno alcun primo in comune, prendere la potenza più alta. Aritmetica Gennaio 2013 15 / 38 Metodo per calcolare il m.c.m. Osservazioni: Prendiamo due numeri a, b. Allora: I Sempre a e b sono divisori di mcm(a, b), perché, per la propria definizione, mcm(a, b) è un multiplo di a e di b. I Ricordiamo che, se un numero divide un altro, e queste divide un terzo, allora il primo divide il terzo. I Quindi, ogni divisore di a e ogni divisore di b sera anche un divisore di mcm(a, b). I I divisori di un numero n sono sempre prodotti di potenze dei primi che occorrono nella fattorizzazione del numero n. Metodo per calcolare il m.c.m I Fattorizzare i numeri a e b. I Prendere tutte le potenze dei primi che occorrono nelle fattorizzazioni di a e di b. Se hanno alcun primo in comune, prendere la potenza più alta. I Moltiplicare quelle potenze scelte. Aritmetica Gennaio 2013 15 / 38 Esempi I 3 = 31 e 2 = 21 , quindi mcm(2, 3) = 21 · 31 = 6. Aritmetica Gennaio 2013 16 / 38 Esempi I 3 = 31 e 2 = 21 , quindi mcm(2, 3) = 21 · 31 = 6. I 16 = 24 e 8 = 23 , quindi mcm(16, 8) = 24 = 16. Aritmetica Gennaio 2013 16 / 38 Esempi I 3 = 31 e 2 = 21 , quindi mcm(2, 3) = 21 · 31 = 6. I 16 = 24 e 8 = 23 , quindi mcm(16, 8) = 24 = 16. I 52 = 22 · 13 e 34 = 2 · 17, quindi mcm(52, 34) = 22 · 13 · 17 = 884. Aritmetica Gennaio 2013 16 / 38 Esempi I 3 = 31 e 2 = 21 , quindi mcm(2, 3) = 21 · 31 = 6. I 16 = 24 e 8 = 23 , quindi mcm(16, 8) = 24 = 16. I 52 = 22 · 13 e 34 = 2 · 17, quindi mcm(52, 34) = 22 · 13 · 17 = 884. I 140 = 22 · 5 · 7 e 88 = 23 · 11, quindi mcm(140, 88) = 23 · 5 · 7 · 11 = 3080. Aritmetica Gennaio 2013 16 / 38 Esempi I 3 = 31 e 2 = 21 , quindi mcm(2, 3) = 21 · 31 = 6. I 16 = 24 e 8 = 23 , quindi mcm(16, 8) = 24 = 16. I 52 = 22 · 13 e 34 = 2 · 17, quindi mcm(52, 34) = 22 · 13 · 17 = 884. I 140 = 22 · 5 · 7 e 88 = 23 · 11, quindi mcm(140, 88) = 23 · 5 · 7 · 11 = 3080. I 153 = 32 · 17 e 270 = 2 · 33 · 5, quindi mcm(153, 270) = 2 · 33 · 5 · 17 = 4590. Aritmetica Gennaio 2013 16 / 38 Esempi I 3 = 31 e 2 = 21 , quindi mcm(2, 3) = 21 · 31 = 6. I 16 = 24 e 8 = 23 , quindi mcm(16, 8) = 24 = 16. I 52 = 22 · 13 e 34 = 2 · 17, quindi mcm(52, 34) = 22 · 13 · 17 = 884. I 140 = 22 · 5 · 7 e 88 = 23 · 11, quindi mcm(140, 88) = 23 · 5 · 7 · 11 = 3080. I 153 = 32 · 17 e 270 = 2 · 33 · 5, quindi mcm(153, 270) = 2 · 33 · 5 · 17 = 4590. I 280 = 23 · 5 · 7 e 980 = 22 · 5 · 72 , quindi mcm(280, 980) = 23 · 5 · 72 = 1960. Aritmetica Gennaio 2013 16 / 38 MCD Il massimo comune divisore di due numeri a e b è il più grande numero che divide a e divide b. Esempio I MCD(3, 2) = 1 I MCD(16, 8) = 8 I MCD(52, 34) = 2 I MCD(140, 88) = 4 I MCD(153, 270) = 9 I MCD(280, 980) = 140 Aritmetica Gennaio 2013 17 / 38 MCD Il massimo comune divisore di due numeri a e b è il più grande numero che divide a e divide b. Esempio I MCD(3, 2) = 1 I MCD(16, 8) = 8 I MCD(52, 34) = 2 I MCD(140, 88) = 4 I MCD(153, 270) = 9 I MCD(280, 980) = 140 Domanda: Come calcolarlo? Aritmetica Gennaio 2013 17 / 38 Metodo per calcolare il M.C.D Osservazioni: Prendiamo due numeri a, b. Allora: I Per la propria definizione, MCD(a, b) divide a e divide b. Aritmetica Gennaio 2013 18 / 38 Metodo per calcolare il M.C.D Osservazioni: Prendiamo due numeri a, b. Allora: I Per la propria definizione, MCD(a, b) divide a e divide b. I Allora, i fattori primi di MCD(a, b) devono essere fattori di a e fattori di b. Aritmetica Gennaio 2013 18 / 38 Metodo per calcolare il M.C.D Osservazioni: Prendiamo due numeri a, b. Allora: I Per la propria definizione, MCD(a, b) divide a e divide b. I Allora, i fattori primi di MCD(a, b) devono essere fattori di a e fattori di b. Metodo per calcolare il M.C.D I Fattorizzare i numeri a e b. Aritmetica Gennaio 2013 18 / 38 Metodo per calcolare il M.C.D Osservazioni: Prendiamo due numeri a, b. Allora: I Per la propria definizione, MCD(a, b) divide a e divide b. I Allora, i fattori primi di MCD(a, b) devono essere fattori di a e fattori di b. Metodo per calcolare il M.C.D I Fattorizzare i numeri a e b. I Prendere le potenze più piccole dei primi comuni ad a e b. Aritmetica Gennaio 2013 18 / 38 Metodo per calcolare il M.C.D Osservazioni: Prendiamo due numeri a, b. Allora: I Per la propria definizione, MCD(a, b) divide a e divide b. I Allora, i fattori primi di MCD(a, b) devono essere fattori di a e fattori di b. Metodo per calcolare il M.C.D I Fattorizzare i numeri a e b. I Prendere le potenze più piccole dei primi comuni ad a e b. I Moltiplicare quelle potenze scelte. Aritmetica Gennaio 2013 18 / 38 Esempi I 3 = 31 e 2 = 21 , quindi MCD(2, 3) = 1, (non hanno primi comuni). Aritmetica Gennaio 2013 19 / 38 Esempi I I 3 = 31 16 = 2 e 2 = 21 , 4 e 3 8=2 , quindi MCD(2, 3) = 1, (non hanno primi comuni). quindi MCD(16, 8) = 23 = 8. Aritmetica Gennaio 2013 19 / 38 Esempi I I I 3 = 31 16 = 2 e 2 = 21 , 4 2 e 52 = 2 · 13 3 8=2 , e quindi MCD(2, 3) = 1, (non hanno primi comuni). quindi MCD(16, 8) = 23 = 8. 34 = 2 · 17, quindi MCD(52, 34) = 2. Aritmetica Gennaio 2013 19 / 38 Esempi I I I I 3 = 31 16 = 2 e 2 = 21 , 4 e 2 52 = 2 · 13 2 3 quindi MCD(2, 3) = 1, (non hanno primi comuni). 8=2 , e 140 = 2 · 5 · 7 quindi MCD(16, 8) = 23 = 8. 34 = 2 · 17, e 3 quindi MCD(52, 34) = 2. 88 = 2 · 11, quindi MCD(140, 88) = 22 = 4. Aritmetica Gennaio 2013 19 / 38 Esempi I I I 3 = 31 16 = 2 e 2 = 21 , 4 e 2 52 = 2 · 13 3 quindi MCD(2, 3) = 1, (non hanno primi comuni). 8=2 , e 2 I 140 = 2 · 5 · 7 I 153 = 32 · 17 e quindi MCD(16, 8) = 23 = 8. 34 = 2 · 17, e quindi MCD(52, 34) = 2. 3 quindi MCD(140, 88) = 22 = 4. 88 = 2 · 11, 270 = 2 · 33 · 5, quindi MCD(153, 270) = 32 = 9. Aritmetica Gennaio 2013 19 / 38 Esempi I I I 3 = 31 16 = 2 e 2 = 21 , 4 e 2 52 = 2 · 13 3 quindi MCD(2, 3) = 1, (non hanno primi comuni). 8=2 , e 2 quindi MCD(16, 8) = 23 = 8. 34 = 2 · 17, quindi MCD(52, 34) = 2. 3 quindi MCD(140, 88) = 22 = 4. I 140 = 2 · 5 · 7 I 153 = 32 · 17 e I 280 = 23 · 5 · 7 e 980 = 22 · 5 · 72 , quindi MCD(280, 980) = 22 · 5 · 7 = 140. e 88 = 2 · 11, 270 = 2 · 33 · 5, quindi MCD(153, 270) = 32 = 9. Aritmetica Gennaio 2013 19 / 38 MCD(a, b), mcm(a, b), e a · b Osservazione: a 3 16 52 140 153 280 b 2 8 34 88 270 980 MCD(a, b) 1 8 2 4 9 140 mcm(a, b) 6 16 884 3080 4590 1960 Aritmetica MCD(a, b) · mcm(a, b) 6 128 1768 12320 41310 274400 a·b 6 128 1768 12320 41310 274400 Gennaio 2013 20 / 38 MCD(a, b), mcm(a, b), e a · b Osservazione: a 3 16 52 140 153 280 b 2 8 34 88 270 980 MCD(a, b) 1 8 2 4 9 140 Otteniamo sempre che: mcm(a, b) 6 16 884 3080 4590 1960 MCD(a, b) · mcm(a, b) 6 128 1768 12320 41310 274400 a·b 6 128 1768 12320 41310 274400 MCD(a, b) · mcm(a, b) = a · b Aritmetica Gennaio 2013 20 / 38 MCD(a, b), mcm(a, b), e a · b Osservazione: a 3 16 52 140 153 280 b 2 8 34 88 270 980 MCD(a, b) 1 8 2 4 9 140 Otteniamo sempre che: mcm(a, b) 6 16 884 3080 4590 1960 MCD(a, b) · mcm(a, b) 6 128 1768 12320 41310 274400 a·b 6 128 1768 12320 41310 274400 MCD(a, b) · mcm(a, b) = a · b Domanda: È sempre vero? Perché? Aritmetica Gennaio 2013 20 / 38 MCD(a, b), mcm(a, b), e a · b Osservazione: a 3 16 52 140 153 280 b 2 8 34 88 270 980 MCD(a, b) 1 8 2 4 9 140 Otteniamo sempre che: mcm(a, b) 6 16 884 3080 4590 1960 MCD(a, b) · mcm(a, b) 6 128 1768 12320 41310 274400 a·b 6 128 1768 12320 41310 274400 MCD(a, b) · mcm(a, b) = a · b Domanda: È sempre vero? Perché? Risposta: Sì, è sempre vero, perché fra le potenze delle fattorizzazioni di a e di b che scegliamo per calcolare il m.c.m. e quelle che scegliamo per calcolare il M.C.D., le scegliamo tutte esattamente una volta. Aritmetica Gennaio 2013 20 / 38 Ancora MCD e mcm I Con questi metodi, siamo costretti di fare la fattorizzazioni dei numeri. Quando i numeri sono un po’ grandi, questo si fa molto difficile, anche in pratica impossibile, si sono troppo grandi. Aritmetica Gennaio 2013 21 / 38 Ancora MCD e mcm I I Con questi metodi, siamo costretti di fare la fattorizzazioni dei numeri. Quando i numeri sono un po’ grandi, questo si fa molto difficile, anche in pratica impossibile, si sono troppo grandi. Possiamo trovare un altro metodo più semplice? Aritmetica Gennaio 2013 21 / 38 Ancora MCD e mcm I Con questi metodi, siamo costretti di fare la fattorizzazioni dei numeri. Quando i numeri sono un po’ grandi, questo si fa molto difficile, anche in pratica impossibile, si sono troppo grandi. Possiamo trovare un altro metodo più semplice? I Osserviamo cosa succede con le seguenti divisioni: I Aritmetica Gennaio 2013 21 / 38 Ancora MCD e mcm I Con questi metodi, siamo costretti di fare la fattorizzazioni dei numeri. Quando i numeri sono un po’ grandi, questo si fa molto difficile, anche in pratica impossibile, si sono troppo grandi. Possiamo trovare un altro metodo più semplice? I Osserviamo cosa succede con le seguenti divisioni: I 3 1 16 0 2 1 MCD(3, 2) = 1 140 52 88 1 MCD(140, 88) = 4 52 18 8 2 MCD(16, 8) = 8 270 117 153 1 MCD(270, 153) = 9 Aritmetica 34 1 MCD(52, 34) = 2 980 140 280 3 MCD(980, 280) = 140 Gennaio 2013 21 / 38 Ancora MCD e mcm Notiamo che: I Se il MCD(a, b) è il più piccolo tra a e b, allora il resto della divisione Euclidea è 0. Aritmetica Gennaio 2013 22 / 38 Ancora MCD e mcm Notiamo che: I I Se il MCD(a, b) è il più piccolo tra a e b, allora il resto della divisione Euclidea è 0. Altrimenti, il MCD(a, b) sempre divide il resto della divisone Euclidea. Aritmetica Gennaio 2013 22 / 38 Ancora MCD e mcm Notiamo che: I I Se il MCD(a, b) è il più piccolo tra a e b, allora il resto della divisione Euclidea è 0. Altrimenti, il MCD(a, b) sempre divide il resto della divisone Euclidea. Domanda: È questo sempre vero? Aritmetica Gennaio 2013 22 / 38 Ancora MCD e mcm Notiamo che: I I Se il MCD(a, b) è il più piccolo tra a e b, allora il resto della divisione Euclidea è 0. Altrimenti, il MCD(a, b) sempre divide il resto della divisone Euclidea. Domanda: È questo sempre vero? Prendiamo a, b, e la sua divisione Euclidea: a = q · b + r. Allora: r =a−q·b Aritmetica Gennaio 2013 22 / 38 Ancora MCD e mcm Notiamo che: I I Se il MCD(a, b) è il più piccolo tra a e b, allora il resto della divisione Euclidea è 0. Altrimenti, il MCD(a, b) sempre divide il resto della divisone Euclidea. Domanda: È questo sempre vero? Prendiamo a, b, e la sua divisione Euclidea: a = q · b + r. Allora: r =a−q·b I Se d | a e d | b, allora d | q · b, e quindi d | (a − q · b). Aritmetica Gennaio 2013 22 / 38 Ancora MCD e mcm Notiamo che: I I Se il MCD(a, b) è il più piccolo tra a e b, allora il resto della divisione Euclidea è 0. Altrimenti, il MCD(a, b) sempre divide il resto della divisone Euclidea. Domanda: È questo sempre vero? Prendiamo a, b, e la sua divisione Euclidea: a = q · b + r. Allora: r =a−q·b I Se d | a e d | b, allora d | q · b, e quindi d | (a − q · b). Cioè, d | r. Aritmetica Gennaio 2013 22 / 38 Ancora MCD e mcm Notiamo che: I I Se il MCD(a, b) è il più piccolo tra a e b, allora il resto della divisione Euclidea è 0. Altrimenti, il MCD(a, b) sempre divide il resto della divisone Euclidea. Domanda: È questo sempre vero? Prendiamo a, b, e la sua divisione Euclidea: a = q · b + r. Allora: r =a−q·b I I Se d | a e d | b, allora d | q · b, e quindi d | (a − q · b). Cioè, d | r. Se d | b e d | r, allora d | q · b, e quindi d | (q · b + r). Aritmetica Gennaio 2013 22 / 38 Ancora MCD e mcm Notiamo che: I I Se il MCD(a, b) è il più piccolo tra a e b, allora il resto della divisione Euclidea è 0. Altrimenti, il MCD(a, b) sempre divide il resto della divisone Euclidea. Domanda: È questo sempre vero? Prendiamo a, b, e la sua divisione Euclidea: a = q · b + r. Allora: r =a−q·b I I Se d | a e d | b, allora d | q · b, e quindi d | (a − q · b). Cioè, d | r. Se d | b e d | r, allora d | q · b, e quindi d | (q · b + r). Cioè, d | a. Aritmetica Gennaio 2013 22 / 38 Ancora MCD e mcm Notiamo che: I I Se il MCD(a, b) è il più piccolo tra a e b, allora il resto della divisione Euclidea è 0. Altrimenti, il MCD(a, b) sempre divide il resto della divisone Euclidea. Domanda: È questo sempre vero? Prendiamo a, b, e la sua divisione Euclidea: a = q · b + r. Allora: r =a−q·b I I Se d | a e d | b, allora d | q · b, e quindi d | (a − q · b). Cioè, d | r. Se d | b e d | r, allora d | q · b, e quindi d | (q · b + r). Cioè, d | a. Quindi: MCD(a, b) = MCD(b, r) dove r è il resto della divisione Euclidea di a per b. Aritmetica Gennaio 2013 22 / 38 Algoritmo di Euclide per calcolare MCD Supponiamo che a > b. I Fare la divisione Euclidea di a per b. Aritmetica Gennaio 2013 23 / 38 Algoritmo di Euclide per calcolare MCD Supponiamo che a > b. I Fare la divisione Euclidea di a per b. I Prendere il resto r. Aritmetica Gennaio 2013 23 / 38 Algoritmo di Euclide per calcolare MCD Supponiamo che a > b. I Fare la divisione Euclidea di a per b. I Prendere il resto r. I Se r = 0, allora MCD(a, b) = b. Aritmetica Gennaio 2013 23 / 38 Algoritmo di Euclide per calcolare MCD Supponiamo che a > b. I Fare la divisione Euclidea di a per b. I Prendere il resto r. I Se r = 0, allora MCD(a, b) = b. I Altrimenti, calcolare MCD(b, r) con questo steso procedimento. Aritmetica Gennaio 2013 23 / 38 Algoritmo di Euclide per calcolare MCD Supponiamo che a > b. I Fare la divisione Euclidea di a per b. I Prendere il resto r. I Se r = 0, allora MCD(a, b) = b. I Altrimenti, calcolare MCD(b, r) con questo steso procedimento. Esempio Calcolo di MCD(140, 88): I 140 = 1 · 88 + 52. Come r = 52 6= 0, allora facciamo i calcoli con 88 e 52. Aritmetica Gennaio 2013 23 / 38 Algoritmo di Euclide per calcolare MCD Supponiamo che a > b. I Fare la divisione Euclidea di a per b. I Prendere il resto r. I Se r = 0, allora MCD(a, b) = b. I Altrimenti, calcolare MCD(b, r) con questo steso procedimento. Esempio Calcolo di MCD(140, 88): I 140 = 1 · 88 + 52. Come r = 52 6= 0, allora facciamo i calcoli con 88 e 52. I 88 = 1 · 52 + 36. Come r = 36 6= 0, allora facciamo i calcoli con 52 e 36. Aritmetica Gennaio 2013 23 / 38 Algoritmo di Euclide per calcolare MCD Supponiamo che a > b. I Fare la divisione Euclidea di a per b. I Prendere il resto r. I Se r = 0, allora MCD(a, b) = b. I Altrimenti, calcolare MCD(b, r) con questo steso procedimento. Esempio Calcolo di MCD(140, 88): I 140 = 1 · 88 + 52. Come r = 52 6= 0, allora facciamo i calcoli con 88 e 52. I 88 = 1 · 52 + 36. Come r = 36 6= 0, allora facciamo i calcoli con 52 e 36. I 52 = 1 · 36 + 16. Come r = 16 6= 0, allora facciamo i calcoli con 36 e 16. Aritmetica Gennaio 2013 23 / 38 Algoritmo di Euclide per calcolare MCD Supponiamo che a > b. I Fare la divisione Euclidea di a per b. I Prendere il resto r. I Se r = 0, allora MCD(a, b) = b. I Altrimenti, calcolare MCD(b, r) con questo steso procedimento. Esempio Calcolo di MCD(140, 88): I 140 = 1 · 88 + 52. Come r = 52 6= 0, allora facciamo i calcoli con 88 e 52. I 88 = 1 · 52 + 36. Come r = 36 6= 0, allora facciamo i calcoli con 52 e 36. I 52 = 1 · 36 + 16. Come r = 16 6= 0, allora facciamo i calcoli con 36 e 16. I 36 = 2 · 16 + 4. Come r = 4 6= 0, allora facciamo i calcoli con 16 e 4. Aritmetica Gennaio 2013 23 / 38 Algoritmo di Euclide per calcolare MCD Supponiamo che a > b. I Fare la divisione Euclidea di a per b. I Prendere il resto r. I Se r = 0, allora MCD(a, b) = b. I Altrimenti, calcolare MCD(b, r) con questo steso procedimento. Esempio Calcolo di MCD(140, 88): I 140 = 1 · 88 + 52. Come r = 52 6= 0, allora facciamo i calcoli con 88 e 52. I 88 = 1 · 52 + 36. Come r = 36 6= 0, allora facciamo i calcoli con 52 e 36. I 52 = 1 · 36 + 16. Come r = 16 6= 0, allora facciamo i calcoli con 36 e 16. I 36 = 2 · 16 + 4. Come r = 4 6= 0, allora facciamo i calcoli con 16 e 4. I 16 = 4 · 4 + 0. Finito!! Aritmetica Gennaio 2013 23 / 38 Algoritmo di Euclide per calcolare MCD Supponiamo che a > b. I Fare la divisione Euclidea di a per b. I Prendere il resto r. I Se r = 0, allora MCD(a, b) = b. I Altrimenti, calcolare MCD(b, r) con questo steso procedimento. Esempio Calcolo di MCD(140, 88): I 140 = 1 · 88 + 52. Come r = 52 6= 0, allora facciamo i calcoli con 88 e 52. I 88 = 1 · 52 + 36. Come r = 36 6= 0, allora facciamo i calcoli con 52 e 36. I 52 = 1 · 36 + 16. Come r = 16 6= 0, allora facciamo i calcoli con 36 e 16. I 36 = 2 · 16 + 4. Come r = 4 6= 0, allora facciamo i calcoli con 16 e 4. I 16 = 4 · 4 + 0. Finito!! I Quindi, MCD(140, 88) = 4. E mcm(140, 88) = 140 · 88 ÷ 4 = 3080. Aritmetica Gennaio 2013 23 / 38 Esempi Calcolo di MCD(270, 153): I 270 = 1 · 153 + 117 Aritmetica Gennaio 2013 24 / 38 Esempi Calcolo di MCD(270, 153): I I 270 = 1 · 153 + 117 153 = 1 · 117 + 36 Aritmetica Gennaio 2013 24 / 38 Esempi Calcolo di MCD(270, 153): I 270 = 1 · 153 + 117 153 = 1 · 117 + 36 I 117 = 1 · 36 + 9 I Aritmetica Gennaio 2013 24 / 38 Esempi Calcolo di MCD(270, 153): I 270 = 1 · 153 + 117 153 = 1 · 117 + 36 I 117 = 1 · 36 + 9 I 36 = 4 · 9 + 0. Finito!! I Aritmetica Gennaio 2013 24 / 38 Esempi Calcolo di MCD(270, 153): I 270 = 1 · 153 + 117 153 = 1 · 117 + 36 I 117 = 1 · 36 + 9 I 36 = 4 · 9 + 0. Finito!! I Quindi, MCD(270, 153) = 9. E mcm(270, 153) = 270 · 153 ÷ 9 = 4590. I Aritmetica Gennaio 2013 24 / 38 Esempi Calcolo di MCD(270, 153): I 270 = 1 · 153 + 117 153 = 1 · 117 + 36 I 117 = 1 · 36 + 9 I 36 = 4 · 9 + 0. Finito!! I Quindi, MCD(270, 153) = 9. E mcm(270, 153) = 270 · 153 ÷ 9 = 4590. I Calcolo di MCD(980, 280): I 980 = 3 · 280 + 140. Aritmetica Gennaio 2013 24 / 38 Esempi Calcolo di MCD(270, 153): I 270 = 1 · 153 + 117 153 = 1 · 117 + 36 I 117 = 1 · 36 + 9 I 36 = 4 · 9 + 0. Finito!! I Quindi, MCD(270, 153) = 9. E mcm(270, 153) = 270 · 153 ÷ 9 = 4590. I Calcolo di MCD(980, 280): I 980 = 3 · 280 + 140. I 280 = 2 · 140 + 0. Finito!! Aritmetica Gennaio 2013 24 / 38 Esempi Calcolo di MCD(270, 153): I 270 = 1 · 153 + 117 153 = 1 · 117 + 36 I 117 = 1 · 36 + 9 I 36 = 4 · 9 + 0. Finito!! I Quindi, MCD(270, 153) = 9. E mcm(270, 153) = 270 · 153 ÷ 9 = 4590. I Calcolo di MCD(980, 280): I 980 = 3 · 280 + 140. I 280 = 2 · 140 + 0. Finito!! I Quindi, MCD(980, 280) = 140. E mcm(980, 280) = 980 · 280 ÷ 140 = 1960. Aritmetica Gennaio 2013 24 / 38 Esempi Calcolo di MCD(52, 34): I 52 = 1 · 34 + 18 Aritmetica Gennaio 2013 25 / 38 Esempi Calcolo di MCD(52, 34): I 52 = 1 · 34 + 18 I 34 = 1 · 18 + 16 Aritmetica Gennaio 2013 25 / 38 Esempi Calcolo di MCD(52, 34): I 52 = 1 · 34 + 18 I 34 = 1 · 18 + 16 I 18 = 1 · 16 + 2 Aritmetica Gennaio 2013 25 / 38 Esempi Calcolo di MCD(52, 34): I 52 = 1 · 34 + 18 I 34 = 1 · 18 + 16 I 18 = 1 · 16 + 2 I 16 = 8 · 2 + 0. Finito!! Aritmetica Gennaio 2013 25 / 38 Esempi Calcolo di MCD(52, 34): I 52 = 1 · 34 + 18 I 34 = 1 · 18 + 16 I 18 = 1 · 16 + 2 I 16 = 8 · 2 + 0. Finito!! I Quindi, MCD(52, 34) = 2. E mcm(52, 34) = 52 · 34 ÷ 2 = 884. Aritmetica Gennaio 2013 25 / 38 Esempi Calcolo di MCD(52, 34): I 52 = 1 · 34 + 18 I 34 = 1 · 18 + 16 I 18 = 1 · 16 + 2 I 16 = 8 · 2 + 0. Finito!! I Quindi, MCD(52, 34) = 2. E mcm(52, 34) = 52 · 34 ÷ 2 = 884. Calcolo di MCD(16, 8): I 16 = 2 · 8 + 0. Finito!! Aritmetica Gennaio 2013 25 / 38 Esempi Calcolo di MCD(52, 34): I 52 = 1 · 34 + 18 I 34 = 1 · 18 + 16 I 18 = 1 · 16 + 2 I 16 = 8 · 2 + 0. Finito!! I Quindi, MCD(52, 34) = 2. E mcm(52, 34) = 52 · 34 ÷ 2 = 884. Calcolo di MCD(16, 8): I 16 = 2 · 8 + 0. Finito!! I Quindi MCD(16, 8) = 8). E mcm(16, 8) = 16 · 8 ÷ 8 = 16. Aritmetica Gennaio 2013 25 / 38 Esempi Calcolo di MCD(52, 34): I 52 = 1 · 34 + 18 I 34 = 1 · 18 + 16 I 18 = 1 · 16 + 2 I 16 = 8 · 2 + 0. Finito!! I Quindi, MCD(52, 34) = 2. E mcm(52, 34) = 52 · 34 ÷ 2 = 884. Calcolo di MCD(16, 8): I 16 = 2 · 8 + 0. Finito!! I Quindi MCD(16, 8) = 8). E mcm(16, 8) = 16 · 8 ÷ 8 = 16. Calcolo di MCD(103565, 12945): I 103565 = 8 · 12945 + 5 Aritmetica Gennaio 2013 25 / 38 Esempi Calcolo di MCD(52, 34): I 52 = 1 · 34 + 18 I 34 = 1 · 18 + 16 I 18 = 1 · 16 + 2 I 16 = 8 · 2 + 0. Finito!! I Quindi, MCD(52, 34) = 2. E mcm(52, 34) = 52 · 34 ÷ 2 = 884. Calcolo di MCD(16, 8): I 16 = 2 · 8 + 0. Finito!! I Quindi MCD(16, 8) = 8). E mcm(16, 8) = 16 · 8 ÷ 8 = 16. Calcolo di MCD(103565, 12945): I I 103565 = 8 · 12945 + 5 12945 = 2589 · 5 + 0. Finito!! Aritmetica Gennaio 2013 25 / 38 Esempi Calcolo di MCD(52, 34): I 52 = 1 · 34 + 18 I 34 = 1 · 18 + 16 I 18 = 1 · 16 + 2 I 16 = 8 · 2 + 0. Finito!! I Quindi, MCD(52, 34) = 2. E mcm(52, 34) = 52 · 34 ÷ 2 = 884. Calcolo di MCD(16, 8): I 16 = 2 · 8 + 0. Finito!! I Quindi MCD(16, 8) = 8). E mcm(16, 8) = 16 · 8 ÷ 8 = 16. Calcolo di MCD(103565, 12945): I I I 103565 = 8 · 12945 + 5 12945 = 2589 · 5 + 0. Finito!! Quindi MCD(103565, 12945) = 5. E mcm(103565, 12945) = 103565 · 12945 ÷ 5 = 268129785. Aritmetica Gennaio 2013 25 / 38 Aritmetica I numeri interi: Z I numeri interi sono il risultato di aggiungere all’insieme dei numeri naturali i numeri −n, per ogni n naturale. Assumiamo che −0 = 0. Cioè, . . . , −5, −4, −3, −2, −1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, . . . Aritmetica Gennaio 2013 26 / 38 Aritmetica I numeri interi: Z I numeri interi sono il risultato di aggiungere all’insieme dei numeri naturali i numeri −n, per ogni n naturale. Assumiamo che −0 = 0. Cioè, . . . , −5, −4, −3, −2, −1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, . . . In questo modo, N ⊆ Z. Aritmetica Gennaio 2013 26 / 38 Aritmetica I numeri interi: Z I numeri interi sono il risultato di aggiungere all’insieme dei numeri naturali i numeri −n, per ogni n naturale. Assumiamo che −0 = 0. Cioè, . . . , −5, −4, −3, −2, −1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, . . . In questo modo, N ⊆ Z. Si definisce anche un ordine, della forma conosciuta. I numeri positivi sono quelli più grandi di 0. I negativi sono quelli più piccoli di 0. Aritmetica Gennaio 2013 26 / 38 Aritmetica I numeri interi: Z I numeri interi sono il risultato di aggiungere all’insieme dei numeri naturali i numeri −n, per ogni n naturale. Assumiamo che −0 = 0. Cioè, . . . , −5, −4, −3, −2, −1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, . . . In questo modo, N ⊆ Z. Si definisce anche un ordine, della forma conosciuta. I numeri positivi sono quelli più grandi di 0. I negativi sono quelli più piccoli di 0. Lo 0 non è positivo né negativo!! Aritmetica Gennaio 2013 26 / 38 Aritmetica I numeri interi: Z I numeri interi sono il risultato di aggiungere all’insieme dei numeri naturali i numeri −n, per ogni n naturale. Assumiamo che −0 = 0. Cioè, . . . , −5, −4, −3, −2, −1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, . . . In questo modo, N ⊆ Z. Si definisce anche un ordine, della forma conosciuta. I numeri positivi sono quelli più grandi di 0. I negativi sono quelli più piccoli di 0. Lo 0 non è positivo né negativo!! Esempio Ordinare l’insieme: {0, −34, 56, −45, −5, 7, 233} Aritmetica Gennaio 2013 26 / 38 Aritmetica I numeri interi: Z I numeri interi sono il risultato di aggiungere all’insieme dei numeri naturali i numeri −n, per ogni n naturale. Assumiamo che −0 = 0. Cioè, . . . , −5, −4, −3, −2, −1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, . . . In questo modo, N ⊆ Z. Si definisce anche un ordine, della forma conosciuta. I numeri positivi sono quelli più grandi di 0. I negativi sono quelli più piccoli di 0. Lo 0 non è positivo né negativo!! Esempio Ordinare l’insieme: {0, −34, 56, −45, −5, 7, 233} −45 < −34 < −5 < 0 < 7 < 56 < 233 Aritmetica Gennaio 2013 26 / 38 Aritmetica I numeri interi: Z I numeri interi sono il risultato di aggiungere all’insieme dei numeri naturali i numeri −n, per ogni n naturale. Assumiamo che −0 = 0. Cioè, . . . , −5, −4, −3, −2, −1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, . . . In questo modo, N ⊆ Z. Si definisce anche un ordine, della forma conosciuta. I numeri positivi sono quelli più grandi di 0. I negativi sono quelli più piccoli di 0. Lo 0 non è positivo né negativo!! Esempio Ordinare l’insieme: {0, −34, 56, −45, −5, 7, 233} −45 < −34 < −5 < 0 < 7 < 56 < 233 I negativi sono: {−45, −34, −5} e i positivi sono {7, 56, 233}. Aritmetica Gennaio 2013 26 / 38 Somma in Z La somma si definisce della forma conosciuta. E ha le seguenti proprietà: Aritmetica Gennaio 2013 27 / 38 Somma in Z La somma si definisce della forma conosciuta. E ha le seguenti proprietà: I Lo 0 è neutro: a + 0 = a. Aritmetica Gennaio 2013 27 / 38 Somma in Z La somma si definisce della forma conosciuta. E ha le seguenti proprietà: I Lo 0 è neutro: a + 0 = a. I Commutatività: a + b = b + a. Aritmetica Gennaio 2013 27 / 38 Somma in Z La somma si definisce della forma conosciuta. E ha le seguenti proprietà: I Lo 0 è neutro: a + 0 = a. I Commutatività: a + b = b + a. I Associatività: a + (b + c) = (a + b) + c. Aritmetica Gennaio 2013 27 / 38 Somma in Z La somma si definisce della forma conosciuta. E ha le seguenti proprietà: I Lo 0 è neutro: a + 0 = a. I Commutatività: a + b = b + a. I Associatività: a + (b + c) = (a + b) + c. I Opposto: Per ogni a esiste un b tale che a + b = 0. Aritmetica Gennaio 2013 27 / 38 Somma in Z La somma si definisce della forma conosciuta. E ha le seguenti proprietà: I Lo 0 è neutro: a + 0 = a. I Commutatività: a + b = b + a. I Associatività: a + (b + c) = (a + b) + c. I Opposto: Per ogni a esiste un b tale che a + b = 0. Questo numero si chiama l’opposto di a e lo denotiamo per −a. Aritmetica Gennaio 2013 27 / 38 Somma in Z La somma si definisce della forma conosciuta. E ha le seguenti proprietà: I Lo 0 è neutro: a + 0 = a. I Commutatività: a + b = b + a. I Associatività: a + (b + c) = (a + b) + c. I Opposto: Per ogni a esiste un b tale che a + b = 0. Questo numero si chiama l’opposto di a e lo denotiamo per −a. Si può vedere che se a = n è un numero naturale, allora −a = −n. Aritmetica Gennaio 2013 27 / 38 Somma in Z La somma si definisce della forma conosciuta. E ha le seguenti proprietà: I Lo 0 è neutro: a + 0 = a. I Commutatività: a + b = b + a. I Associatività: a + (b + c) = (a + b) + c. I Opposto: Per ogni a esiste un b tale che a + b = 0. Questo numero si chiama l’opposto di a e lo denotiamo per −a. Si può vedere che se a = n è un numero naturale, allora −a = −n. Si in vece, a = −n, dove n è un numero naturale, allora −a = n. Aritmetica Gennaio 2013 27 / 38 Somma in Z La somma si definisce della forma conosciuta. E ha le seguenti proprietà: I Lo 0 è neutro: a + 0 = a. I Commutatività: a + b = b + a. I Associatività: a + (b + c) = (a + b) + c. I Opposto: Per ogni a esiste un b tale che a + b = 0. Questo numero si chiama l’opposto di a e lo denotiamo per −a. Si può vedere che se a = n è un numero naturale, allora −a = −n. Si in vece, a = −n, dove n è un numero naturale, allora −a = n. Regola: Due segni negativi si cancellano: −(−n) = n. Aritmetica Gennaio 2013 27 / 38 Somma in Z La somma si definisce della forma conosciuta. E ha le seguenti proprietà: I Lo 0 è neutro: a + 0 = a. I Commutatività: a + b = b + a. I Associatività: a + (b + c) = (a + b) + c. I Opposto: Per ogni a esiste un b tale che a + b = 0. Questo numero si chiama l’opposto di a e lo denotiamo per −a. Si può vedere che se a = n è un numero naturale, allora −a = −n. Si in vece, a = −n, dove n è un numero naturale, allora −a = n. Regola: Due segni negativi si cancellano: −(−n) = n. Esempio L’inverso di 3 è −3. L’inverso di 56 è −56. L’inverso di −34 è 34. L’inverso di −345 è 345. Aritmetica Gennaio 2013 27 / 38 Prodotto in Z Il prodotto in Z si definisce della forma conosciuta, attendendo a la regola dei segni, che schematicamente si può scrivere così: Regola dei segni +·+=+ +·−=− −·+=− Aritmetica −·−=+ Gennaio 2013 28 / 38 Prodotto in Z Il prodotto in Z si definisce della forma conosciuta, attendendo a la regola dei segni, che schematicamente si può scrivere così: Regola dei segni +·+=+ +·−=− −·+=− −·−=+ Il prodotto di interi ha le seguente proprietà: Aritmetica Gennaio 2013 28 / 38 Prodotto in Z Il prodotto in Z si definisce della forma conosciuta, attendendo a la regola dei segni, che schematicamente si può scrivere così: Regola dei segni +·+=+ +·−=− −·+=− −·−=+ Il prodotto di interi ha le seguente proprietà: I L’1 è neutro: a · 1 = a. Aritmetica Gennaio 2013 28 / 38 Prodotto in Z Il prodotto in Z si definisce della forma conosciuta, attendendo a la regola dei segni, che schematicamente si può scrivere così: Regola dei segni +·+=+ +·−=− −·+=− −·−=+ Il prodotto di interi ha le seguente proprietà: I L’1 è neutro: a · 1 = a. I Commutatività: a · b = b · a. Aritmetica Gennaio 2013 28 / 38 Prodotto in Z Il prodotto in Z si definisce della forma conosciuta, attendendo a la regola dei segni, che schematicamente si può scrivere così: Regola dei segni +·+=+ +·−=− −·+=− −·−=+ Il prodotto di interi ha le seguente proprietà: I L’1 è neutro: a · 1 = a. I Commutatività: I Associatività: a · b = b · a. a · (b · c) = (a · b) · c. Aritmetica Gennaio 2013 28 / 38 Prodotto in Z Il prodotto in Z si definisce della forma conosciuta, attendendo a la regola dei segni, che schematicamente si può scrivere così: Regola dei segni +·+=+ +·−=− −·+=− −·−=+ Il prodotto di interi ha le seguente proprietà: I L’1 è neutro: a · 1 = a. I Commutatività: I Associatività: I Cancellazione: a · b = b · a. a · (b · c) = (a · b) · c. Se c 6= 0 e a · c = b · c, Aritmetica allora a = b. Gennaio 2013 28 / 38 Prodotto in Z Il prodotto in Z si definisce della forma conosciuta, attendendo a la regola dei segni, che schematicamente si può scrivere così: Regola dei segni +·+=+ +·−=− −·+=− −·−=+ Il prodotto di interi ha le seguente proprietà: I L’1 è neutro: a · 1 = a. I Commutatività: I Associatività: I Cancellazione: a · b = b · a. a · (b · c) = (a · b) · c. Se c 6= 0 e a · c = b · c, allora a = b. Proprietà congiunta della somma e il prodotto: la distributiva a · (b + c) = a · b + a · c, per ogni interi a, b, c. Aritmetica Gennaio 2013 28 / 38 Teorema fondamentale della Aritmetica Teorema Ogni numero intero a diverso di 0 e di 1 e −1 si può scomporre come un prodotto di potenze di numeri primi αk 1 a = ± pα 1 · · · · · pk dove tutti gli esponenti sono positivi e tutti i primi sono diversi tra loro. Questa scomposizione è unica, a meno di permutazioni dei fattori. Aritmetica Gennaio 2013 29 / 38 Aritmetica I numeri frazionari: Q I numeri frazionari sono espressioni del genere: a b dove a e b sono interi, e b 6= 0. a si chiama il numeratore e b il denominatore. Aritmetica Gennaio 2013 30 / 38 Aritmetica I numeri frazionari: Q I numeri frazionari sono espressioni del genere: a b dove a e b sono interi, e b 6= 0. a si chiama il numeratore e b il denominatore. Criterio di uguaglianza c a = b d se e solo se a · d = b · c. Aritmetica Gennaio 2013 30 / 38 Aritmetica I numeri frazionari: Q I numeri frazionari sono espressioni del genere: a b dove a e b sono interi, e b 6= 0. a si chiama il numeratore e b il denominatore. Criterio di uguaglianza c a = b d se e solo se a · d = b · c. Osservazione: Se si moltiplica numeratore e denominatore per uno stesso numero, diverso di 0, allora si ottiene una frazione equivalente: a·c a = b b·c Aritmetica Gennaio 2013 30 / 38 Esempi I 8/9 = 24/27, perché 8 · 27 = 216 = 9 · 24. Aritmetica Gennaio 2013 31 / 38 Esempi I I 8/9 = 24/27, perché 8 · 27 = 216 = 9 · 24. 3/5 = 3003/5005, perché 3 · 5005 = 15015 = 5 · 3003. Aritmetica Gennaio 2013 31 / 38 Esempi I 8/9 = 24/27, perché 8 · 27 = 216 = 9 · 24. 3/5 = 3003/5005, perché 3 · 5005 = 15015 = 5 · 3003. I 6/2 = 3/1, perché 6 · 1 = 2 · 3. I Aritmetica Gennaio 2013 31 / 38 Esempi I 8/9 = 24/27, perché 8 · 27 = 216 = 9 · 24. 3/5 = 3003/5005, perché 3 · 5005 = 15015 = 5 · 3003. I 6/2 = 3/1, perché 6 · 1 = 2 · 3. I a Osservazione: Identificando con a, otteniamo che l’insieme dei frazionari 1 contiene l’insieme degli interi: Aritmetica Gennaio 2013 31 / 38 Esempi I 8/9 = 24/27, perché 8 · 27 = 216 = 9 · 24. 3/5 = 3003/5005, perché 3 · 5005 = 15015 = 5 · 3003. I 6/2 = 3/1, perché 6 · 1 = 2 · 3. I a Osservazione: Identificando con a, otteniamo che l’insieme dei frazionari 1 contiene l’insieme degli interi: N⊆Z⊆Q Aritmetica Gennaio 2013 31 / 38 Esempi I 8/9 = 24/27, perché 8 · 27 = 216 = 9 · 24. 3/5 = 3003/5005, perché 3 · 5005 = 15015 = 5 · 3003. I 6/2 = 3/1, perché 6 · 1 = 2 · 3. I a Osservazione: Identificando con a, otteniamo che l’insieme dei frazionari 1 contiene l’insieme degli interi: N⊆Z⊆Q Date due frazioni a/b, c/d, sempre possiamo ottenere frazioni equivalenti con lo stesso denominatore: a a·d = b b·d e Aritmetica c c·b = d d·b Gennaio 2013 31 / 38 Esempi I 8/9 = 24/27, perché 8 · 27 = 216 = 9 · 24. 3/5 = 3003/5005, perché 3 · 5005 = 15015 = 5 · 3003. I 6/2 = 3/1, perché 6 · 1 = 2 · 3. I a Osservazione: Identificando con a, otteniamo che l’insieme dei frazionari 1 contiene l’insieme degli interi: N⊆Z⊆Q Date due frazioni a/b, c/d, sempre possiamo ottenere frazioni equivalenti con lo stesso denominatore: a a·d = b b·d e c c·b = d d·b Domanda: Possiamo farlo un po’ meglio? Aritmetica Gennaio 2013 31 / 38 Esempi I 8/9 = 24/27, perché 8 · 27 = 216 = 9 · 24. 3/5 = 3003/5005, perché 3 · 5005 = 15015 = 5 · 3003. I 6/2 = 3/1, perché 6 · 1 = 2 · 3. I a Osservazione: Identificando con a, otteniamo che l’insieme dei frazionari 1 contiene l’insieme degli interi: N⊆Z⊆Q Date due frazioni a/b, c/d, sempre possiamo ottenere frazioni equivalenti con lo stesso denominatore: a a·d = b b·d e c c·b = d d·b Domanda: Possiamo farlo un po’ meglio? Risposta: Sì, si può usare il mcm(b, d). Come? Aritmetica Gennaio 2013 31 / 38 Somma e prodotto in Q La somma e il prodotto si definiscono così: c a·d+c·b a + = b d b·d Aritmetica a c a·c · = b d b·d Gennaio 2013 32 / 38 Somma e prodotto in Q La somma e il prodotto si definiscono così: c a·d+c·b a + = b d b·d a c a·c · = b d b·d Osservazione: La idea dietro la definizione della somma è che frazioni con denominatori uguali si possono sommare semplicemente facendo la somma dei numeratori e prendendo come denominatore quello comune a entrambi. Cioè: c a+c a + = , d d d perché il denominatore è lo stesso. Aritmetica Gennaio 2013 32 / 38 Somma e prodotto in Q La somma e il prodotto si definiscono così: c a·d+c·b a + = b d b·d a c a·c · = b d b·d Osservazione: La idea dietro la definizione della somma è che frazioni con denominatori uguali si possono sommare semplicemente facendo la somma dei numeratori e prendendo come denominatore quello comune a entrambi. Cioè: c a+c a + = , d d d perché il denominatore è lo stesso. Quindi, in generale: a c a·d c·b a·d+c·b + = + = b d b·d d·b d·b Aritmetica Gennaio 2013 32 / 38 Esempi Somma: 3 45 · 21 + 3 · 14 987 45 I + = = 14 21 14 · 21 294 I 33 22 33 · 9 + 22 · 6 429 + = = 6 9 6·9 54 Aritmetica Gennaio 2013 33 / 38 Esempi Somma: 3 45 · 21 + 3 · 14 987 45 I + = = 14 21 14 · 21 294 I 33 22 33 · 9 + 22 · 6 429 + = = 6 9 6·9 54 Le stesse operazioni usando il m.c.m.: I 3 45 · (42 ÷ 14) + 3 · (42 ÷ 21) 45 · 3 + 3 · 2 125 + 6 141 45 + = = = = 14 21 42 42 42 42 I 33 22 33 · (18 ÷ 6) + 22 · (18 ÷ 9) 33 · 3 + 22 · 2 143 + = = = 6 9 18 18 18 Aritmetica Gennaio 2013 33 / 38 Esempi Somma: 3 45 · 21 + 3 · 14 987 45 I + = = 14 21 14 · 21 294 I 33 22 33 · 9 + 22 · 6 429 + = = 6 9 6·9 54 Le stesse operazioni usando il m.c.m.: I 3 45 · (42 ÷ 14) + 3 · (42 ÷ 21) 45 · 3 + 3 · 2 125 + 6 141 45 + = = = = 14 21 42 42 42 42 I 33 22 33 · (18 ÷ 6) + 22 · (18 ÷ 9) 33 · 3 + 22 · 2 143 + = = = 6 9 18 18 18 Prodotto: 45 3 45 · 3 135 I · = = 14 21 14 · 21 294 I 33 22 33 · 22 726 · = = 6 9 6·9 54 Aritmetica Gennaio 2013 33 / 38 Proprietà della somma e del prodotto in Q La somma di frazionari ha le seguenti proprietà: Aritmetica Gennaio 2013 34 / 38 Proprietà della somma e del prodotto in Q La somma di frazionari ha le seguenti proprietà: I Lo 0 è neutro: r + 0 = r. Aritmetica Gennaio 2013 34 / 38 Proprietà della somma e del prodotto in Q La somma di frazionari ha le seguenti proprietà: I Lo 0 è neutro: r + 0 = r. I Commutatività: r + s = s + r. Aritmetica Gennaio 2013 34 / 38 Proprietà della somma e del prodotto in Q La somma di frazionari ha le seguenti proprietà: I Lo 0 è neutro: r + 0 = r. I Commutatività: r + s = s + r. I Associatività: r + (s + t) = (r + s) + t. Aritmetica Gennaio 2013 34 / 38 Proprietà della somma e del prodotto in Q La somma di frazionari ha le seguenti proprietà: I Lo 0 è neutro: r + 0 = r. I Commutatività: r + s = s + r. I Associatività: r + (s + t) = (r + s) + t. I Opposto: Per ogni r esiste un s tale che r + s = 0. Aritmetica Gennaio 2013 34 / 38 Proprietà della somma e del prodotto in Q La somma di frazionari ha le seguenti proprietà: I Lo 0 è neutro: r + 0 = r. I Commutatività: r + s = s + r. I Associatività: r + (s + t) = (r + s) + t. I Opposto: Per ogni r esiste un s tale che r + s = 0. Questo numero si chiama l’opposto di r e lo denotiamo per −r. Aritmetica Gennaio 2013 34 / 38 Proprietà della somma e del prodotto in Q La somma di frazionari ha le seguenti proprietà: I Lo 0 è neutro: r + 0 = r. I Commutatività: r + s = s + r. I Associatività: r + (s + t) = (r + s) + t. I Opposto: Per ogni r esiste un s tale che r + s = 0. Questo numero si chiama l’opposto di r e lo denotiamo per −r. Il prodotto di frazionari ha le seguente proprietà: Aritmetica Gennaio 2013 34 / 38 Proprietà della somma e del prodotto in Q La somma di frazionari ha le seguenti proprietà: I Lo 0 è neutro: r + 0 = r. I Commutatività: r + s = s + r. I Associatività: r + (s + t) = (r + s) + t. I Opposto: Per ogni r esiste un s tale che r + s = 0. Questo numero si chiama l’opposto di r e lo denotiamo per −r. Il prodotto di frazionari ha le seguente proprietà: I L’1 è neutro: r · 1 = r. Aritmetica Gennaio 2013 34 / 38 Proprietà della somma e del prodotto in Q La somma di frazionari ha le seguenti proprietà: I Lo 0 è neutro: r + 0 = r. I Commutatività: r + s = s + r. I Associatività: r + (s + t) = (r + s) + t. I Opposto: Per ogni r esiste un s tale che r + s = 0. Questo numero si chiama l’opposto di r e lo denotiamo per −r. Il prodotto di frazionari ha le seguente proprietà: I L’1 è neutro: r · 1 = r. I Commutatività: r · s = s · r. Aritmetica Gennaio 2013 34 / 38 Proprietà della somma e del prodotto in Q La somma di frazionari ha le seguenti proprietà: I Lo 0 è neutro: r + 0 = r. I Commutatività: r + s = s + r. I Associatività: r + (s + t) = (r + s) + t. I Opposto: Per ogni r esiste un s tale che r + s = 0. Questo numero si chiama l’opposto di r e lo denotiamo per −r. Il prodotto di frazionari ha le seguente proprietà: I L’1 è neutro: r · 1 = r. I Commutatività: r · s = s · r. I Associatività: r · (s · t) = (r · s) · t. Aritmetica Gennaio 2013 34 / 38 Proprietà della somma e del prodotto in Q La somma di frazionari ha le seguenti proprietà: I Lo 0 è neutro: r + 0 = r. I Commutatività: r + s = s + r. I Associatività: r + (s + t) = (r + s) + t. I Opposto: Per ogni r esiste un s tale che r + s = 0. Questo numero si chiama l’opposto di r e lo denotiamo per −r. Il prodotto di frazionari ha le seguente proprietà: I L’1 è neutro: r · 1 = r. I Commutatività: r · s = s · r. I Associatività: I Inverso: r · (s · t) = (r · s) · t. Se r 6= 0 allora esiste un s tale che r · s = 1. Aritmetica Gennaio 2013 34 / 38 Proprietà della somma e del prodotto in Q La somma di frazionari ha le seguenti proprietà: I Lo 0 è neutro: r + 0 = r. I Commutatività: r + s = s + r. I Associatività: r + (s + t) = (r + s) + t. I Opposto: Per ogni r esiste un s tale che r + s = 0. Questo numero si chiama l’opposto di r e lo denotiamo per −r. Il prodotto di frazionari ha le seguente proprietà: I L’1 è neutro: r · 1 = r. I Commutatività: r · s = s · r. I Associatività: I Inverso: Se r 6= 0 allora esiste un s tale che r · s = 1. Questo numero si chiama l’inverso di r e lo denotiamo per r−1 . r · (s · t) = (r · s) · t. Aritmetica Gennaio 2013 34 / 38 Proprietà della somma e del prodotto in Q La somma di frazionari ha le seguenti proprietà: I Lo 0 è neutro: r + 0 = r. I Commutatività: r + s = s + r. I Associatività: r + (s + t) = (r + s) + t. I Opposto: Per ogni r esiste un s tale che r + s = 0. Questo numero si chiama l’opposto di r e lo denotiamo per −r. Il prodotto di frazionari ha le seguente proprietà: I L’1 è neutro: r · 1 = r. I Commutatività: r · s = s · r. I Associatività: I Inverso: Se r 6= 0 allora esiste un s tale che r · s = 1. Questo numero si chiama l’inverso di r e lo denotiamo per r−1 . In fatti, r · (s · t) = (r · s) · t. se r = a , b allora Aritmetica r−1 = b . a Gennaio 2013 34 / 38 I frazionari come numeri decimali Esiste una altra maniera di pensare i numeri frazionari: come espressioni decimali. Ad esempio, le espressioni decimali di 1/4, 250/6 e 1/15 si fa tramite le divisioni: 4 6 15 1 250 1 10 0,25 10 41,66. . . 10 0,066. . . 20 40 100 0 40 100 4. . . 10. . . Aritmetica Gennaio 2013 35 / 38 I frazionari come numeri decimali Esiste una altra maniera di pensare i numeri frazionari: come espressioni decimali. Ad esempio, le espressioni decimali di 1/4, 250/6 e 1/15 si fa tramite le divisioni: 4 6 15 1 250 1 10 0,25 10 41,66. . . 10 0,066. . . 20 40 100 0 40 100 4. . . 10. . . Quindi, 1/4 = 0, 25, 250/6 = 41, 66 . . . , 1/15 = 0, 066 . . . Si può vedere che le espressioni decimali dei numeri frazionari si possono classificare della seguente forma: Aritmetica Gennaio 2013 35 / 38 I frazionari come numeri decimali Esiste una altra maniera di pensare i numeri frazionari: come espressioni decimali. Ad esempio, le espressioni decimali di 1/4, 250/6 e 1/15 si fa tramite le divisioni: 4 6 15 1 250 1 10 0,25 10 41,66. . . 10 0,066. . . 20 40 100 0 40 100 4. . . 10. . . Quindi, 1/4 = 0, 25, 250/6 = 41, 66 . . . , 1/15 = 0, 066 . . . Si può vedere che le espressioni decimali dei numeri frazionari si possono classificare della seguente forma: I esatti: la parte decimale è finita. (0,25, 1,234, 3453,3) Aritmetica Gennaio 2013 35 / 38 I frazionari come numeri decimali Esiste una altra maniera di pensare i numeri frazionari: come espressioni decimali. Ad esempio, le espressioni decimali di 1/4, 250/6 e 1/15 si fa tramite le divisioni: 4 6 15 1 250 1 10 0,25 10 41,66. . . 10 0,066. . . 20 40 100 0 40 100 4. . . 10. . . Quindi, 1/4 = 0, 25, 250/6 = 41, 66 . . . , 1/15 = 0, 066 . . . Si può vedere che le espressioni decimali dei numeri frazionari si possono classificare della seguente forma: I I esatti: la parte decimale è finita. (0,25, 1,234, 3453,3) periodici: la parte decimale ha un fragmento, il periodo, che si ripete infinitamente. Il periodo si marca con una linea sopra: 41, 666 · · · = 41, 6. Aritmetica Gennaio 2013 35 / 38 I frazionari come numeri decimali Esiste una altra maniera di pensare i numeri frazionari: come espressioni decimali. Ad esempio, le espressioni decimali di 1/4, 250/6 e 1/15 si fa tramite le divisioni: 4 6 15 1 250 1 10 0,25 10 41,66. . . 10 0,066. . . 20 40 100 0 40 100 4. . . 10. . . Quindi, 1/4 = 0, 25, 250/6 = 41, 66 . . . , 1/15 = 0, 066 . . . Si può vedere che le espressioni decimali dei numeri frazionari si possono classificare della seguente forma: I I esatti: la parte decimale è finita. (0,25, 1,234, 3453,3) periodici: la parte decimale ha un fragmento, il periodo, che si ripete infinitamente. Il periodo si marca con una linea sopra: 41, 666 · · · = 41, 6. I periodici semplici: la parte decimale coincide con la ripetizione successiva del periodo. (41, 6, 1, 35, −0, 642) Aritmetica Gennaio 2013 35 / 38 I frazionari come numeri decimali Esiste una altra maniera di pensare i numeri frazionari: come espressioni decimali. Ad esempio, le espressioni decimali di 1/4, 250/6 e 1/15 si fa tramite le divisioni: 4 6 15 1 250 1 10 0,25 10 41,66. . . 10 0,066. . . 20 40 100 0 40 100 4. . . 10. . . Quindi, 1/4 = 0, 25, 250/6 = 41, 66 . . . , 1/15 = 0, 066 . . . Si può vedere che le espressioni decimali dei numeri frazionari si possono classificare della seguente forma: I I esatti: la parte decimale è finita. (0,25, 1,234, 3453,3) periodici: la parte decimale ha un fragmento, il periodo, che si ripete infinitamente. Il periodo si marca con una linea sopra: 41, 666 · · · = 41, 6. I I periodici semplici: la parte decimale coincide con la ripetizione successiva del periodo. (41, 6, 1, 35, −0, 642) periodici misti: c’è una parte decimale, non periodica e che precede al periodo. Questa parte si chiama antiperiodo. (0, 06, −3, 1213, 10, 510) Aritmetica Gennaio 2013 35 / 38 I frazionari come numeri decimali antiperiodo periodo z}|{ z}|{ 123 , |{z} | 456 {z 789} = 123, 456789789789789789 . . . parte intera parte decimale Data una espressione decimale, per calcolare la sua frazione generatrice, cioè una frazione tale che abbia quella espressione decimale, si procede così: Aritmetica Gennaio 2013 36 / 38 I frazionari come numeri decimali antiperiodo periodo z}|{ z}|{ 123 , |{z} | 456 {z 789} = 123, 456789789789789789 . . . parte intera parte decimale Data una espressione decimale, per calcolare la sua frazione generatrice, cioè una frazione tale che abbia quella espressione decimale, si procede così: I Per gli esatti: il numeratore è il numero composto della parte intera seguita dalla parte decimale (senza la virgola) e il denominatore è la unità seguita da tanti 0 come cifre decimali abbia il numero. Aritmetica Gennaio 2013 36 / 38 I frazionari come numeri decimali antiperiodo periodo z}|{ z}|{ 123 , |{z} | 456 {z 789} = 123, 456789789789789789 . . . parte intera parte decimale Data una espressione decimale, per calcolare la sua frazione generatrice, cioè una frazione tale che abbia quella espressione decimale, si procede così: I Per gli esatti: il numeratore è il numero composto della parte intera seguita dalla parte decimale (senza la virgola) e il denominatore è la unità seguita da tanti 0 come cifre decimali abbia il numero. I Per i periodici semplici: il numeratore è la differenza tra il numero composto della parte intera seguita dal periodo, e la parte intera; il denominatore è il numero composto di tanti 9 come cifre abbia il periodo. Aritmetica Gennaio 2013 36 / 38 I frazionari come numeri decimali antiperiodo periodo z}|{ z}|{ 123 , |{z} | 456 {z 789} = 123, 456789789789789789 . . . parte intera parte decimale Data una espressione decimale, per calcolare la sua frazione generatrice, cioè una frazione tale che abbia quella espressione decimale, si procede così: I Per gli esatti: il numeratore è il numero composto della parte intera seguita dalla parte decimale (senza la virgola) e il denominatore è la unità seguita da tanti 0 come cifre decimali abbia il numero. I Per i periodici semplici: il numeratore è la differenza tra il numero composto della parte intera seguita dal periodo, e la parte intera; il denominatore è il numero composto di tanti 9 come cifre abbia il periodo. I Per i periodici misti: il numeratore è la differenza tra il numero composto della parte intera seguita dall’antiperiodo e seguita dal periodo, e la parte intera seguita dall’antiperiodo; il denominatore è il numero composto di tanti 9 come cifre abbia il periodo seguito da tanti 0 come cifre abbia l’antiperiodo. Aritmetica Gennaio 2013 36 / 38 I frazionari come numeri decimali Perché funzionano queste regole? Aritmetica Gennaio 2013 37 / 38 I frazionari come numeri decimali Perché funzionano queste regole? Lo vediamo con alcuni esempi. Aritmetica Gennaio 2013 37 / 38 I frazionari come numeri decimali Perché funzionano queste regole? Lo vediamo con alcuni esempi. Per gli esatti: Se a = 123, 4567, allora 10000 · a = 1234567, a= e quindi 1234567 10000 Aritmetica Gennaio 2013 37 / 38 I frazionari come numeri decimali Perché funzionano queste regole? Lo vediamo con alcuni esempi. Per gli esatti: Se a = 123, 4567, allora 10000 · a = 1234567, a= e quindi 1234567 10000 Per i periodici puri: Se a = 123, 45, allora 100 · a = 12345, 45, e quindi 99 · a = (100 · a − a) = 12345, 45 − 123, 45 = 12345 − 123. E allora, a= 12345 − 123 12222 = 99 99 Aritmetica Gennaio 2013 37 / 38 I frazionari come numeri decimali Per i periodici misti: Se a = 123, 45678, Quindi allora 100000 · a = 12345678, 678 e 100 · a = 12345, 678. 99900 · a = (100000 · a − 100 · a) = 12345678, 678 − 12345, 678 = 12345678 − 12345. E allora, a= 12345678 − 12345 12333333 = 99900 99900 Aritmetica Gennaio 2013 38 / 38 I frazionari come numeri decimali Per i periodici misti: Se a = 123, 45678, Quindi allora 100000 · a = 12345678, 678 e 100 · a = 12345, 678. 99900 · a = (100000 · a − 100 · a) = 12345678, 678 − 12345, 678 = 12345678 − 12345. E allora, a= I 12345678 − 12345 12333333 = 99900 99900 Dimostrare che 0, 9 = 1. Aritmetica Gennaio 2013 38 / 38 I frazionari come numeri decimali Per i periodici misti: Se a = 123, 45678, Quindi allora 100000 · a = 12345678, 678 e 100 · a = 12345, 678. 99900 · a = (100000 · a − 100 · a) = 12345678, 678 − 12345, 678 = 12345678 − 12345. E allora, a= 12345678 − 12345 12333333 = 99900 99900 I Dimostrare che 0, 9 = 1. I Il numero 0, 1010010001000010000010000001 . . . non è un numero frazionario, Aritmetica Gennaio 2013 38 / 38 I frazionari come numeri decimali Per i periodici misti: Se a = 123, 45678, Quindi allora 100000 · a = 12345678, 678 e 100 · a = 12345, 678. 99900 · a = (100000 · a − 100 · a) = 12345678, 678 − 12345, 678 = 12345678 − 12345. E allora, a= 12345678 − 12345 12333333 = 99900 99900 I Dimostrare che 0, 9 = 1. I Il numero 0, 1010010001000010000010000001 . . . non è un numero frazionario, perché non ha un periodo. Aritmetica Gennaio 2013 38 / 38 I frazionari come numeri decimali Per i periodici misti: Se a = 123, 45678, Quindi allora 100000 · a = 12345678, 678 e 100 · a = 12345, 678. 99900 · a = (100000 · a − 100 · a) = 12345678, 678 − 12345, 678 = 12345678 − 12345. E allora, a= 12345678 − 12345 12333333 = 99900 99900 I Dimostrare che 0, 9 = 1. I Il numero 0, 1010010001000010000010000001 . . . non è un numero frazionario, perché non ha un periodo. Che tipo di numero è? Aritmetica Gennaio 2013 38 / 38