June 2023 1 75 Report
(Aritmética: Congruência modular – classe inversa)

Sejam [tex]n,\,k[/tex] números naturais, [tex]n\ge 1.[/tex] Mostre que

a) Se [tex]k[/tex] é ímpar, então

[tex]3n+1[/tex] é divisível por [tex]2^k,[/tex] mas não é divisível por [tex]2^{k+1}[/tex] se e somente se [tex]n\equiv \dfrac{(2^{k+2}+1)(2^k-1)}{3}~\pmod{2^{k+1}}.[/tex]

b) Se [tex]k[/tex] é par, então

[tex]3n+1[/tex] é divisível por [tex]2^k,[/tex] mas não é divisível por [tex]2^{k+1}[/tex] se e somente se [tex]n\equiv \dfrac{(2^{k+1}+1)(2^k-1)}{3}~\pmod{2^{k+1}}.[/tex]

──────

Obs.: Caso necessário, utilize as congruências a seguir:

     [tex]3\cdot \left(\dfrac{2^{k+2}+1}{3}\right)\equiv 1~\pmod{2^{k+1}},[/tex] se [tex]k[/tex] é ímpar.

     [tex]3\cdot \left(\dfrac{2^{k+1}+1}{3}\right)\equiv 1~\pmod{2^{k+1}},[/tex] se [tex]k[/tex] é par.
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