Файл: Zastosuvannya_teoriyi_chisel_u_kriptografiyi_metodi.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.06.2024

Просмотров: 51

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ділиться на 7.

Якщо отримане число при діленні на 7 має ненульову остачу, то таку остачу буде мати і вихідне число.

Приклад

Перевірити, чи ділиться на 7 число 24 135 897 155.

Розвязання

Розбиваючи число на трійки, починаючи з правого краю, маємо цифри 155, 897, 135, 24. Трійки з непарними номерами 1, 3 – 155 і 135, з парними номерами 2, 4 – 897 і 24. Сумуємо окремо трійки з парними і непарними номерами. 155+135=290 – сума трійок з непарними номерами; 897+24=921 – сума трійок з парними номерами, різниця цих сум 290 − 921 = −631 – число яке на 7 не ділиться. Має остачу r = −1 або r = 6 . Отже, вихідне число має остачу від ділення на 7 теж 6 (або –1).

Дійсно 24135897155 = 3447985307 6 , 7 7

або 24135897155 = 3447985308 − 1 . 7 7

е) Такою самою є ознака подільності на 13. Перевірте самі:

знайдіть залишки від ділення на 13 чисел 103 та 106 . Порівняйте з остачами від ділення на 7.

Приклад

Перевірити, чи ділиться на 13 число 24 135 897 162.

Розвязання

Розбиваючи число на трійки, починаючи з правого краю, маємо цифри: 162, 897, 135, 24. Трійки з непарними номерами 1, 3 – 162 і 135, з парними номерами 2, 4 – 897 і 24. Сумуємо окремо трійки з парними і непарними номерами. 162+135=297 – сума трійок з непарними номерами; 897+24=921 – сума трійок з парними номерами, різниця цих сум 297 − 921 = −624 . Число 624 на 13 ділиться.

12

Отже, вихідне число 24 135 897 162 ділиться на 13.

24135897162 =

1856607474 .

13

ж) Подільність на числа, які подаються у вигляді 10k ±1:

Прикладом

таких

чисел

можуть

бути

числа

19 = 10 × 2 -1, 31 = 10 ×3 +1, 29 = 10 ×3 -1 і т. ін.

 

 

Для

визначення

ознаки

подільності

цілого

числа

N =

 

 

10k ±1

 

 

 

 

an an−1...a2 a1a0

на

подамо вихідне

число

таким

 

N =10 A + a0 ,

A =

 

.

 

 

способом:

an an−1...a2 a1

 

 

Якщо

число

N

ділиться

на

10k ±1, то можна записати:

10 A + a0 = (10k ±1)× q , де q Î Z - повна частка.

Не порушуючи співвідношення і з метою виділення у лівій частині отриманої рівності частини, що ділиться на 10k ±1, множимо її на k з урахуванням, що (10k +1, k ) =1:

k (10 A + a0 ) = (10k ±1)× q ×k; q ×k = q1 Î Z , 10kA + ka0 = (10k ±1)× q1 .

10kA ± A m A + ka0 = (10k ±1)× q1; A(10k ±1) m A + ka0 = (10k ±1)× q1 .

В останній рівності права частина ділиться на 10k ±1, перший доданок у лівій частині - A(10k ±1) - теж ділиться на

10k ±1. Отже з урахуванням властивостей подільності цілих чисел число лівої частини буде ділитися на 10k ±1 тільки в тому разі, коли m A + ka0 ділиться на це число.

Отриману умову подільності можна записати так:

1. Довільне число N =10 A + a0 ,

A =

an an−1...a2 a1

ділиться на

число 10k +1, якщо A - ka0 ділиться на це число.

 

2. Довільне число N =10 A + a0 ,

A =

 

 

an an−1...a2 a1

ділиться на

13


число 10k -1, якщо A + ka0 ділиться на це число.

Для прикладу складемо умову подільності довільного числа N на число 19.

19 = 10 × 2 -1.

Тут k = 2 , число 19 підходить під умову 2, тобто довільне

число N = 10 A + a0 ,

A =

an an−1...a2 a1

ділиться на

число 19,

якщо число A + 2a0 ділиться на 19.

 

Приклад

 

 

 

 

Перевірити, чи ділиться число 12 345 687 на 19.

 

Розвязання

 

 

 

 

N = 12345 687; A = 1234568, a0 = 7,

 

A + 2a0 = 1234568 +14 = 1234582;

 

Отримали велике число N1 = 1234582 , яке теж

необхідно

дослідити на подільність на 19:

 

A = 123458, a0 = 2,

A + 2a0 = 1234 58 + 4 = 123462 .

 

Отримане число завелике, його подільність на 19 не

очевидна. Робимо ще один крок:

 

A = 12346, a0 = 2,

A + 2a0 = 12346 + 4 = 12350 .

 

Процес виконується до тих пір, поки не стане очевидно, що отримане число або ділиться на 19, або не ділиться на нього.

A = 1235, a0 = 0, A + 2a0 = 1235 + 0 = 1235; A = 123, a0 = 5, A + 2a0 = 123 +10 = 133; A = 13, a0 = 3, A + 2a0 = 13 + 6 = 19.

Остання сума ділиться на 19, отже, вихідне число ділиться на 19.

Висновок: число 12 345 687 ділиться на 19.

Дійсно 12345687 = 649773 . 19

14


1.5. НЕПЕРЕРВНІ ДРОБИ

Будь-яке дійсне число α = a Q можна подати як b

неперервний дріб за допомогою алгоритму Евкліда:

a= bq1 + r1;

b= r1q2 + r2 ;

r1 = r2 q3 + r3 ;

a = q + 1 ; b 1 b

r1

b

 

= q +

1

;

 

 

 

r

2

 

r1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r2

 

 

 

 

 

 

 

 

r1

 

= q +

1

 

 

 

 

 

 

 

r

3

 

r2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r3

 

 

 

 

 

 

 

 

.....................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

= r q + r ;

 

 

 

rn−2

= q +

1

;

 

 

 

 

 

 

n−2

 

n−1 n n

 

 

 

rn−1

n

 

rn−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

= r q

n+1

;

 

 

 

 

rn−1

= q

.

 

 

 

 

 

 

 

 

n−1

 

n

 

 

 

 

 

rn

 

 

 

n+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тоді

a

= q +

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

1

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q3

+ ...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

... +

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

+

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

qn+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Використовуючи розкладання числа за алгоритмом Евкліда, неперервний дріб можна подати, як скінчену послідовність неповних часток

15


 

 

 

 

a

 

= [q , q

,..., q

, q

 

 

 

].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

n

 

n+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зробимо позначення:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ

 

 

 

= q ;

 

δ

 

 

= q +

1

 

;

δ

 

 

= q +

 

 

1

 

 

 

 

;...;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

q2

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

+

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δs

= q1 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q2 +

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q3 + ...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

...... +

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

qs−1 +

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

qs

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Такі дроби мають назву підхідні дроби. Кожний з цих

дробів є наближенням до раціонального числа

a

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

Щоб скласти алгоритм обчислення будь-якого підхідного

дробу δ

 

, позначимо P = 1,

Q = 0 та

a

=

Ps

 

. Зауважимо, що у

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

b

 

Qs

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δs

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кожному підхідному

 

дробі

 

 

достатньо

 

qs−1

замінити

на

qs−1

+

1

. Тоді

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

qs

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

q × q +1

 

Pq

2

 

+ P P × q

2

+ P

 

P

δ

1

=

 

 

 

1

 

=

 

1

; δ

2

= q +

 

 

 

 

 

 

=

 

 

1

2

 

=

 

1

 

 

 

0

 

=

 

1

0

=

 

2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

Q1

 

 

 

 

 

1

 

 

q2

 

 

 

 

 

q2

 

1× q2 + 0 Q1 × q2 + Q0

 

Q2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

+

1

 

P + P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

 

 

q q P + P + P q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ3

=

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

2 3 1

 

1

 

 

 

0 3

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q2 q3Q1 + Q1 + Q0 q3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q2

+

 

 

 

 

 

Q1 + Q0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16


=

q

( Pq + P ) + P

=

q P + P

3

1 2 0 1

3 2 1 .

 

q3

(Q1q2 + Q0 ) + Q1

 

q3Q2 + Q1

 

..............................................................................................................

 

δs

=

 

qs × Ps−1 + Ps−2

=

Ps

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qs

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

qs ×Qs−1 + Qs−2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отже, для обчислення будь-якого

δi , i > 1

нам необхідно

обчислити

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pi = qi × Pi−1 + Pi−2 та

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qi = qi ×Qi−1 + Qi−2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тоді підходящий дріб δi

=

Pi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для обчислення зручно застосувати схему:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і

0

 

1

2

 

 

....

 

 

і-2

 

і-1

 

і

 

...

n-1

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

qi

 

 

 

q1

q2

 

....

 

 

qi−2

 

qi−1

 

qi

 

....

qi−1

qn

 

1

 

 

q1

P2

 

....

 

 

Pi−2

 

Pi−1

 

Pi

 

....

Pn−1

a

Qi

0

 

1

Q2

....

 

Qi−2

 

Qi−1

 

Qi

 

....

Qn−1

b

Останні 2 стовпчики використовуються тільки у разі, коли

дріб α = a такий, що не скорочується. b

Приклад

Розкласти у неперервний дріб 151 . 13

Розвязання

151 дріб такий, що не скорочується. Розкладемо за

13

17