PICCOLO TEOREMA DI FERMAT

Il piccolo teorema di Fermat afferma che se a è coprimo a p :

a^p-1=1 mod p

può servire per dimostrare che un numero NON è primo. In pratica dice che il periodo delle potenze con base a  mod p è un divisore di  p-1 e poi si ripetono. Ad esempio le potenze di 5,6,7… mod 11 si ripetono ogni 10 potenze. Così 5⁰=1, 5¹=5, 5²=3, 5³=4, 5⁴=9, 5⁵=1

E’ sicuramente molto utile quando si devono calcolare potenze modulo p primo.

Ad esempio: calcolare il resto di 4⁴⁰ diviso per 19.

4 è coprimo a 19 quindi 4¹⁸=1 . Scrivo 4⁴⁰= (4¹⁸)²4⁴=4⁴=(16)²=(-3)²=9

POTENZE CICLICHE MODULO n: cifra delle unità o ultime cifre

Le potenze modulo n sono clicliche con periodo d
ESEMPIO: in modulo 10 ( cifra delle unità)
potenze di 2
2^0=1
2^1=2
2^2=4
2^3=8
2^4=6
2^5=2
2^6=4
SI RIPETONO OGNI 4 termini
quindi possiamo calcolare la cifra delle unità di qualunque potenza di 2
2^134= ?  134=2 mod 4 allora 2^134=2^2=4
L' unità della potenza è 4

ALTRE POTENZE MOD 10

le cifre che si ripetono sono :

e i periodi sono :

Per ottenere le ultime due cifre di una potenza bisogna scriverlo mod 100

Risolutore di equazioni ON LINE

RISOLVI EQUAZIONI ALGEBRICHE E TRASCENDENTI ON LINE

ALGORITMO DI EUCLIDE: CALCOLO MCD

CRITERI DI DIVISIBILITA'

Per dimostrare i criteri di divisibilità si unano le congruenze mod n .

DIVISIBILITA' PER 3
la somma delle cifre è 0 oppure è multiplo di 3
Infatti:
10=1 mod 3
100=10x10=1x1=1 mod3
1000= 1 mod 3 per lo stesso motivo
:

[10]n=[1] mod 3  per ogni n

un numero ABC = 100A+10B+C=A+B+C mod 3

Esempio : 1455=1000+4x100+5x10+5= 1+4+5+5=15 ok è multiplo di 3


DIVISIBILITA' PER 4

un numero è divisibile per 4 se lo è il numero formato dalle sue due ultime cifre
ad esempio 5734 è div per 4 se lo è 34 Allora non è div.

consideriamo le potenze di 10 mod 2
10=2

[100]=[1]

[10]=[2]

[10²]=[0]

[10³]=[8]=[0] e poi è sempre 0   

Quindi 1234 : 4 ha resto 2 ossia [1234]=[34]=[2] mod 4

DIVISIBILITA' PER 7

Un intero n è divisibile per 7, cioè n mod 7 = 0, se e solo se lo è il numero ottenuto

dall’intero iniziale senza la cifra delle unità sottraendo due volte la cifra delle unità.

Per esempio, 3367882 mod 7 = 0 in

quanto 336788 − 2 · 2 = 336784, e ripetendo

33678−2 · 4 = 33670, 3367−2 · 0 = 3367, 336−2 · 7 = 322, 32−2 · 2 = 28; ma dato che l’ultimo è divisibile per 7, lo sono anche tutti gli altri e in particolare il numero di partenza

DIVISIBILITA' PER 8 e in generale per 2^n POTENZE DI 2

un numero è divisibile per 8=2^3 se lo è il numero formato dalle sue ultime TRE cifre
un numero è divisibile per 8=2^n se lo è il numero formato dalle sue ultime n cifre 

Esempio:

[123156]=[156]  mod 8= mod 2³

[123 564]=[64] mod 4

[123 675]=[3675] mod 16

DIVISIBILITA' PER 9

un numero è divisibile per 9 se e solo se la somma delle cifre è divisibile per 9

Infatti:

[10]n=[1] mod 9  per ogni n

1234 è divisibile per 9?

solo se lo è LA SOMMA DELLE SUE CIFRE 1+2+3+4 perché:

[1234]=[1x10³+2x10²+3x10+4]=

=[1][10]³+[2][10]²+[3][10]+[4]=[1+2+3+4]=[1]

Quindi in particolare 1234:9 ha resto 1
DIVISIBILITA' PER 11

un numero è divisibile per 11 se e solamente se la somma delle sue cifre a segni alterni è divisibile per 11. 

Infatti:

100 = 1 è congruo a 1 modulo 11. La potenza

101 = 10 è invece congrua a −1 modulo 11. Ne segue che

102 = 10 · 10  (−1) · (−1) = 1 (mod 11),

e quindi

103 = 10 · 102  (−1) · 1 = −1 (mod 11).

Allora :

ESEMPIO

6131829 = 9·100+2·101+8·102+1·103+3·104+1·105+6·106  =9−2+8−1+3−1+6 = 22  = 0 (mod 11).

ARITMETICA MODULARE

Consideriamo i numeri interi Z. Si dice che due numeri interi a,b sono congrui modulo n e si scrive
a=b mod n
se a-b è un multiplo di n

Ad esempio : 4=1 mod 3 e ande 7=1 mod 3
se a=b mod n allora a e b hanno lo stesso resto se vengono divisi per n
Ad esempio i numeri che sono uguali modulo 3 sono 1 - 4 - 7 - 10
Si pone [1] mod3 per indicare l'insieme di tutti i numeri congrui a 1 mod3

In generale [a] mod n indica l'insieme di tutti i numeri interi che divisi per n hanno resto a e si dice CLASSE di a modulo n.

Fissato n le sue classi sono n : [0], [1], [2]....[n-1]
La congruenza è una relazione di equivalenza e l'unione delle classi (che sono disgiunte) è tutto l'insieme Z degli interi.

Nell'insieme delle classi mod n si può definire l'operazione di somma e prodotto. Risulta:
[a]+[b]=[a+b]
[a][b]=[ab] 

APPLICAZIONI:
Se siamo nell'aritmetica modulo 7
[10]=[3]
[100]=[10][10] =[9]=[2]
[1000]=[10][100]=[3][2]=[6]
Quanto vale il resto di 1546 per 7? E' divisibile per 7?
allora [1546]=[1000]+5[100]+4[10]+6=[6]+5[2]+4[3]+6=[6]+[3]+[5]+[6]=[20]=[6]
è 6
quindi 1540 è divisibile per 7!

L'aritmetica dell'orologio è modulo 12 se consideriamo la lancetta delle ore.
[1]=[13] mod 12
 Se sono le 14 e passano 13 ore allora la lancetta segnerà le 3: [14]+[13]=[27]=[3]  

 

 

RETTA DI EULERO

TEOREMA:L’ortocentro (H), il baricentro (G) e il circocentro (O) di un triangolo qualsiasi sono sempre allineati.
 
Si dice retta di Eulero di un triangolo la retta che unisce il circocentro O, il baricentro G e l’ortocentro H del triangolo 

PROPRIETA': Il baricentro G divide il segmento OH in due parti una doppia dell'altra:  HG=2OG 

TEOREMA DI CEVA

SPIEGAZIONE: Quindi la dimostrazione si basa sul fatto che due triangoli che hanno la stessa altezza hanno le aree proporzionali alle basi. Quindi le lunghezze presenti nei rapporti sono le basi di triangoli con la stessa altezza e queste aree si semplificano in croce.

TEOREMA DI TOLOMEO

TUTTO SULLE MEDIANE e BARICENTRO

 

Da questa si possono ricavare le lunghezze delle mediane date le lunghezze dei lati si usa:

dove a,b,c sono i tre lati del triangolo

L'incontro delle mediane è il BARICENTRO
Il baricentro divide ogni mediana in due parti di cui una doppia dell'altra.
Per il baricentro vale:

la somma dei quadrati dei tre lati è uguale al triplo della somma dei quadrati delle distanze del baricentro dai tre vertici.
Conseguenza della più generale

PROPRIETA' : dato un punto interno P al triangolo ABC vale

QUANTI PERCORSI?

PERMUTAZIONI SENZA PUNTI FISSI

SPERANZA MATEMATICA

Il valore atteso (o speranza matematica) di una variabile casuale discreta, se la distribuzione è finita, è un numero reale dato dalla somma dei prodotti di ogni valore della variabile casuale per la rispettiva probabilità, cioè:

 ESEMPIO1: 
X lancio di un dado 
x valore della variabile= valore del dado
Qual è il valore atteso nel lancio del dado?
E(X)=1*1/6+2*1/6+3*1/6+4*1/6+5*1/6+6*1/6=1/6(1+2..+6)=
1/6* 7*6/2=21/6=7/2=3,5
I valori del dado si accumolano intorno a 3,5