إصدار تجريبي · الإطلاق الرسمي بتاريخ 28 غشت 2026 الإبلاغ عن خطأ

Arithmétique dans ℤ

الحسابيات في ℤ

Cours complet inclus 74 exercices interactifs Fiche PDF Partager

Cours complet

Contenu du cours

I. القاسمية في

تعريف

ليكن حيث . نقول إن b يقسم a، ونرمز لذلك بـ ، إذا وُجد بحيث .

نقول أيضاً إن a هو مضاعف لـ b، أو إن b هو قاسم لـ a.

خاصيات

  • و لكل .
  • إذا كان و ، فإن (التعدي).
  • إذا كان و ، فإن لكل (التأليفة الخطية).
  • إذا كان و (a, b غير منعدمين)، فإن ، أي .
  • إذا كان و ، فإن .

II. القسمة الإقليدية في

مبرهنة

لكل و , يوجد زوج وحيد بحيث:

  مع  

q هو الخارج و r هو الباقي في القسمة الإقليدية لـ a على b.

مثال

من أجل و : مع . إذن و .

III. الموافقات بترديد n

تعريف

ليكن . نقول إن a و b متوافقان بترديد n، ونرمز لذلك بـ ، إذا كان n يقسم ، أي إذا كان لـ a و b نفس الباقي في القسمة الإقليدية على n.

خاصيات الموافقات

ليكن و . إذا كان و ، فإن:

  •   (الجمع)
  •   (الفرق)
  •   (الجداء)
  • لكل   (القوة)

انتباه : لا يمكن دائماً قسمة الموافقات. لا تعني بالضرورة .

تطبيقات

  • باقي قوة : حساب فعال لـ .
  • معايير قابلية القسمة : على 3 (مجموع الأرقام)، على 9، على 11، إلخ.
  • المعادلات الديوفانتية : حل بترديد عدد مختار بعناية.

IV. القاسم المشترك الأكبر (PGCD)

تعريف

ليكن ليس كلاهما منعدماً. القاسم المشترك الأكبر لـ a و b، ونرمز له بـ أو ، هو أكبر عدد صحيح موجب يقسم كلاً من a و b.

خوارزمية إقليدس

إذا كان مع ، فإن .

نكرر العملية حتى نحصل على باقٍ منعدم: آخر باقٍ غير منعدم هو القاسم المشترك الأكبر.

مثال —

   
   
   
إذن .

خاصيات

  • لكل

V. مبرهنة بيزو

متساوية بيزو

لكل ليس كلاهما منعدماً، يوجد بحيث:

مبرهنة بيزو (الصيغة المميزة)

عددان صحيحان a و b أوليان فيما بينهما () إذا وفقط إذا وُجد بحيث .

خوارزمية إقليدس الموسعة

لتحديد u و v بشكل صريح، "نصعد" القسمات المتتالية.

VI. مبرهنة غاوس

مبرهنة

ليكن . إذا كان و ، فإن .

نتائج

  • إذا كان و و ، فإن .
  • إذا كان و و ، فإن .

VII. المضاعف المشترك الأصغر (PPCM)

تعريف

المضاعف المشترك الأصغر لـ a و b (غير منعدمين)، ونرمز له بـ أو ، هو أصغر عدد صحيح موجب تماماً مضاعف لكل من a و b.

العلاقة الأساسية

VIII. الأعداد الأولية

تعريف

عدد صحيح هو أولي إذا كان له قاسمان موجبان فقط: 1 ونفسه.

أمثلة : 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, ...

مبرهنة إقليدس الصغرى

إذا كان p أولياً و ، فإن أو .

المبرهنة الأساسية في الحسابيات

كل عدد صحيح يكتب بطريقة وحيدة (بغض النظر عن الترتيب) كجداء لأعداد أولية:

مبرهنة (إقليدس)

مجموعة الأعداد الأولية غير منتهية.

اختبار الأولية

للتحقق من أن n عدد أولي، يكفي التحقق من أنه غير قابل للقسمة على أي عدد أولي .

مثال : لاختبار 97، نتحقق من الأعداد الأولية : 2, 3, 5, 7. لا يوجد أي منها يقسم 97 97 عدد أولي.

IX. المعادلات الديوفانتية

معيار قابلية الحل

المعادلة (، ) تقبل حلولاً صحيحة إذا وفقط إذا كان .

طريقة الحل

  1. احسب . إذا كان d لا يقسم c : لا توجد حلول.
  2. وإلا، اقسم المعادلة بأكملها على d للحصول على حيث .
  3. أوجد حلاً خاصاً باستخدام مبرهنة بيزو.
  4. الحل العام : لكل .

🔑 Formules clés à retenir

  • القسمة الإقليدية : a = bq + r مع 0 ≤ r < b (وحيدة)
  • الموافقة : a ≡ b [n] ⇔ n | (a−b)
  • العمليات : الموافقات تحترم +, −, ×, القوة
  • خوارزمية إقليدس : pgcd(a, b) = pgcd(b, a mod b)
  • Bézout : pgcd(a, b) = 1 ⇔ ∃ u, v ∈ ℤ : au + bv = 1
  • Gauss : a | bc و pgcd(a,b) = 1 ⇒ a | c
  • PGCD × PPCM : pgcd(a, b) · ppcm(a, b) = |ab|
  • التفكيك الوحيد إلى عوامل أولية
  • ax + by = c لها حلول ⇔ pgcd(a, b) | c
⚠️

Astuces & Pièges à éviter

Les erreurs classiques — à lire avant les exercices !

🔴 أخطاء شائعة

التطابق والقسمة: تعني أن . لكن لا تعني — بل تعني أن و لهما نفس الباقي في القسمة على .

تطبيق خاطئ لمبرهنة Gauss: للاستنتاج أن من ، يجب حتماً أن يكون . إذا كان ، قد يكون الاستنتاج خاطئاً.

المعادلة الديوفانتية: إيجاد الحل العام: بعد إيجاد حل خاص ، يكون الحل العام هو مع (بعد القسمة على القاسم المشترك الأكبر). لا تنسَ !

🟢 نصائح احترافية

التطابقات للأرقام الأخيرة: الرقم الأخير لـ يعتمد فقط على . قوى العدد 2: (الدور 4). مفيد جداً للحسابات النمطية!

خوارزمية إقليدس الموسعة لمبرهنة Bézout: ارجع خطوات خوارزمية إقليدس للتعبير عن كتأليفة خطية لـ و . عملي لإيجاد حل خاص.

💡

إثبات أولية عدد: لإظهار أن عدداً أولياً، يكفي التحقق من أنه غير قابل للقسمة على أي عدد أولي . إذا كان ، اختبر فقط 2، 3، 5، 7.