Minste felles multiplum og største felles divisor: Forskjell mellom sideversjoner

Fra Matematikk.net
Hopp til: navigasjon, søk
m Teksterstatting – «</tex>» til «</math>»
 
(Én mellomliggende sideversjon av samme bruker vises ikke)
Linje 1: Linje 1:
==Definisjon==
==Definisjon==


La <tex>a</tex> og <tex>b</tex> være heltall. Da finnes det heltall <tex>r,s</tex> slik at
La <math>a</math> og <math>b</math> være heltall. Da finnes det heltall <math>r,s</math> slik at


<tex>ar=bs</tex>
<math>ar=bs</math>


og verdien av <tex>ar</tex> og <tex>bs</tex> kalles da et felles multiplum av <tex>a</tex> og <tex>b</tex>. Det minste felles multiplumet til <tex>a</tex> og <tex>b</tex> er det minste slike multiplumet og noteres ved <tex>\text{lcm}(a,b)</tex> (Les: Least common multiple).
og verdien av <math>ar</math> og <math>bs</math> kalles da et felles multiplum av <math>a</math> og <math>b</math>. Det minste felles multiplumet til <math>a</math> og <math>b</math> er det minste slike multiplumet og noteres ved <math>\text{lcm}(a,b)</math> (Les: Least common multiple).




Det finnes også et heltall <tex>t</tex> slik at <tex>t</tex> deler både <tex>a</tex> og <tex>b</tex>. Det største slike tallet <tex>t</tex> kalles den største felles divisoren til <tex>a</tex> og <tex>b</tex> og noteres ved <tex>\gcd(a,b)</tex> (Les: Greatest common divisor).
Det finnes også et heltall <math>t</math> slik at <math>t</math> deler både <math>a</math> og <math>b</math>. Det største slike tallet <math>t</math> kalles den største felles divisoren til <math>a</math> og <math>b</math> og noteres ved <math>\gcd(a,b)</math> (Les: Greatest common divisor).


==Sammenheng med primtallsfaktorisering==
==Sammenheng med primtallsfaktorisering==


La <tex>a</tex> og <tex>b</tex> ha primtallsfaktoriseringer gitt ved <tex>a=p_1^{a_1}p_2^{a_2}...p_n^{a_n}</tex> og <tex>b=p_1^{b_1}p_2^{b_2}...p_n^{b_n}</tex>, der <tex>a_i,b_i=0,1,2,\,...</tex>. La så <tex>M_i=\max(a_i,b_i)</tex> og <tex>m_i=\min(a_i,b_i)</tex>.
La <math>a</math> og <math>b</math> ha primtallsfaktoriseringer gitt ved <math>a=p_1^{a_1}p_2^{a_2}...p_n^{a_n}</math> og <math>b=p_1^{b_1}p_2^{b_2}...p_n^{b_n}</math>, der <math>a_i,b_i=0,1,2,\,...</math>. La så <math>M_i=\max(a_i,b_i)</math> og <math>m_i=\min(a_i,b_i)</math>.


Da er
Da er


<tex>\text{lcm}(a,b)=p_1^{M_1}p_2^{M_2}...p_n^{M_n}</tex>
<math>\text{lcm}(a,b)=p_1^{M_1}p_2^{M_2}...p_n^{M_n}</math>


og
og


<tex>\gcd(a,b)=p_1^{m_1}p_2^{m_2}...p_n^{m_n}</tex>
<math>\gcd(a,b)=p_1^{m_1}p_2^{m_2}...p_n^{m_n}</math>




Fra denne sammenhengen, og at <tex>M_i+m_i=a_i+b_i</tex> er det rett frem å vise at
Fra denne sammenhengen, og at <math>M_i+m_i=a_i+b_i</math> er det rett frem å vise at


<tex>\gcd(a,b)\cdot \text{lcm}(a,b) = a\cdot b</tex>
<math>\gcd(a,b)\cdot \text{lcm}(a,b) = a\cdot b</math>


==Euklids algoritme==
==Euklids algoritme==


Dersom <tex>a, b, r</tex> er heltall, gjelder <tex>\gcd(a,b)=\gcd(a-rb,b)</tex>, fordi alle faktorer som deler <tex>b</tex>, også deler <tex>rb</tex>.
Dersom <math>a, b, r</math> er heltall, gjelder <math>\gcd(a,b)=\gcd(a-rb,b)</math>, fordi alle faktorer som deler <math>b</math>, også deler <math>rb</math>.


Ettersom vi kan finne heltall <tex>c</tex> og <tex>k_0</tex> slik at <tex>a=bc+k_0</tex> og <tex>0\leq d < |b|</tex>, har vi dermed at
Ettersom vi kan finne heltall <math>c</math> og <math>k_0</math> slik at <math>a=bc+k_0</math> og <math>0\leq d < |b|</math>, har vi dermed at


<tex>gcd(a,b)=gcd(b,k_0)</tex>.
<math>gcd(a,b)=gcd(b,k_0)</math>.




Ettersom vi også har <tex>b=t_0 k_0 + k_1</tex> for heltall <tex>t_0,k_</tex> får vi at
Ettersom vi også har <math>b=t_0 k_0 + k_1</math> for heltall <math>t_0,k_</math> får vi at


<tex>gcd(a,b)=gcd(b,k_0)=gcd(k_0,k_1)</tex> og så videre.
<math>gcd(a,b)=gcd(b,k_0)=gcd(k_0,k_1)</math> og så videre.




Dette er euklids algoritme. Hvis vi fortsetter denne prosessen, vil vi etter et endelig antall (<tex>N</tex>) steg komme til et punkt der <tex>k_{N-1}=t*k_{N}</tex>, og vi får da at
Dette er euklids algoritme. Hvis vi fortsetter denne prosessen, vil vi etter et endelig antall (<math>N</math>) steg komme til et punkt der <math>k_{N-1}=t*k_{N}</math>, og vi får da at


<tex>\gcd(a,b)=\gcd(k_{N-1},k_N)=\gcd(t\cdot k_N,k_N)=k_N</tex>
<math>\gcd(a,b)=\gcd(k_{N-1},k_N)=\gcd(t\cdot k_N,k_N)=k_N</math>


----
----
[[Kategori:Tallteori]]
[[Kategori:Tallteori]]
[[kategori:lex]]
[[kategori:lex]]

Siste sideversjon per 5. feb. 2013 kl. 20:59

Definisjon

La <math>a</math> og <math>b</math> være heltall. Da finnes det heltall <math>r,s</math> slik at

<math>ar=bs</math>

og verdien av <math>ar</math> og <math>bs</math> kalles da et felles multiplum av <math>a</math> og <math>b</math>. Det minste felles multiplumet til <math>a</math> og <math>b</math> er det minste slike multiplumet og noteres ved <math>\text{lcm}(a,b)</math> (Les: Least common multiple).


Det finnes også et heltall <math>t</math> slik at <math>t</math> deler både <math>a</math> og <math>b</math>. Det største slike tallet <math>t</math> kalles den største felles divisoren til <math>a</math> og <math>b</math> og noteres ved <math>\gcd(a,b)</math> (Les: Greatest common divisor).

Sammenheng med primtallsfaktorisering

La <math>a</math> og <math>b</math> ha primtallsfaktoriseringer gitt ved <math>a=p_1^{a_1}p_2^{a_2}...p_n^{a_n}</math> og <math>b=p_1^{b_1}p_2^{b_2}...p_n^{b_n}</math>, der <math>a_i,b_i=0,1,2,\,...</math>. La så <math>M_i=\max(a_i,b_i)</math> og <math>m_i=\min(a_i,b_i)</math>.

Da er

<math>\text{lcm}(a,b)=p_1^{M_1}p_2^{M_2}...p_n^{M_n}</math>

og

<math>\gcd(a,b)=p_1^{m_1}p_2^{m_2}...p_n^{m_n}</math>


Fra denne sammenhengen, og at <math>M_i+m_i=a_i+b_i</math> er det rett frem å vise at

<math>\gcd(a,b)\cdot \text{lcm}(a,b) = a\cdot b</math>

Euklids algoritme

Dersom <math>a, b, r</math> er heltall, gjelder <math>\gcd(a,b)=\gcd(a-rb,b)</math>, fordi alle faktorer som deler <math>b</math>, også deler <math>rb</math>.

Ettersom vi kan finne heltall <math>c</math> og <math>k_0</math> slik at <math>a=bc+k_0</math> og <math>0\leq d < |b|</math>, har vi dermed at

<math>gcd(a,b)=gcd(b,k_0)</math>.


Ettersom vi også har <math>b=t_0 k_0 + k_1</math> for heltall <math>t_0,k_</math> får vi at

<math>gcd(a,b)=gcd(b,k_0)=gcd(k_0,k_1)</math> og så videre.


Dette er euklids algoritme. Hvis vi fortsetter denne prosessen, vil vi etter et endelig antall (<math>N</math>) steg komme til et punkt der <math>k_{N-1}=t*k_{N}</math>, og vi får da at

<math>\gcd(a,b)=\gcd(k_{N-1},k_N)=\gcd(t\cdot k_N,k_N)=k_N</math>