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