Doandanhtai@gmail.com - Lp 6 : S nguyên t ..... - Trang 1
CHUYÊN ĐỀ: S NGUYÊN T
I, S nguyên t và hp s
1/ Định nghĩa:
- S nguyên t là s t nhiên ln hơn 1 và ch có hai ước là mt và chính nó
- Hp s là s t nhiên ln hơn 1 có ước khác 1 và chính nó
Ví d: 2, 3, 5, 7, 11….là nhng s nguyên t
4, 8, 9, 12… là nhng hp s
Chú ý: Tp hp s t nhiên được chia thành 3 b phn ( + {0, 1} + Tp hp các s
nguyên t + Tp hp các hp s)
-T định nghĩa ta có: S t nhiên a >1 là hp s nếu a = pq, p>1, q>1, hoc nếu a= pq , 1<p<a.
2/ Tp hp các s nguyên t
a, Định lí 1: Ước nh nht ln hơn 1 ca mt s t nhiên ln hơn 1 là mt s nguyên t.
Chng minh: Gi s a là mt s t nhiên ln hn 1 và p > 1 là ước nh nht ca a. Ta có p
là mt s nguyên t.
Tht vy nếu p không phi là mt s nguyên t thì p là mt hp s, nghĩa là có mt
s t nhiên p1ước ca p và 1 < p1 < p. T đó ta có p1ước ca a và 1 < p1 < p mâu
thun vi gi thiết p là ước nh nht ln hơn 1 ca a.
Chú ý: Định lí trên chng t rng mi s t nhiên ln hơn 1 đều có ước nguyên t.
b, Định lí 2: Có vô s ước nguyên t
Chng minh: V mt lí thuyết, định lí mt chng t rng tp hp các s nguyên t khác
rng. Gi s ch có hu hn s nguyên t là p1 = 2, p2, p3,…, pn
Ta xét s a = p1p2…pn + 1. Đó là mt s t nhiên ln hơn 1 nên a có ít nht mt ước
nguyên t q. Nhưng vì ch có hu hn s nguyên t đã k ra trên cho nên p phi trùng
mt trong các s p1, p2, …,pn do đó q phi là ước ca tích p1p2…pn.
T q là ước ca a = p1p2…pn + 1 và q là ước ca p1p2…pn.
q là ước ca a - p1p2…pn = 1. Điu này mâu thun vi gi thuyết q là s nguyên t
Như vy tp hp các s nguyên t là vô hn nên không th có mt bng tt c các s
nguyên t, nếu chúng ta đánh s các s nguyên t theo th t tăng dn p1 = 2, p2 = 3, p3 =
5, pn < pn + 1 ,…. Thì cho đến nay người ta cng chưa tìm được mt biu thc tng quát nào
cho s nguyên t pn th n theo ch s n ca nó.
II, Các định lí cơ bn:
www.VNMATH.com
Doandanhtai@gmail.com - Lp 6 : S nguyên t ..... - Trang 2
1/ Các b đề
a. B đề 1: Vi s t nhiên a và s nguyen t pthì hoc a nguyên t vi p hoc a chia hết cho p.
Chng minh: p là mt s nguyên t nó ch có 2 ước là mt và p cho nên ƯCLN(a,p) =
1 hoc ƯCLN(a,p) = p. T đó ta có a nguyên t vi p hoc a chia hết cho p
b. B đề 2: Nếu mt tích các s t nhiên chia hết cho s nguyên t p thì phi có ít nht
mt tha s ca tích chia hết cho p.
Chng minh: Gi s tích a1a2…an chia hết cho p, ta phi có ít nht mt trong các s a1,
a2,…,an chia hết cho p . Tht vy gi s trái li rng tt c các s a1, a2,…,an không chia hết
cho p thì theo b đề 1 chúng đều là nguyên t vi p do đó ta có ƯCLN(a1a2…an ,p) = 1.
Điu này mâu thun vi gi thiết.
c. H qu: Nến s nguyên t p là ước ca mt tích các s nguyên t q1q2…qn thì p phi
trùng vi mt trong các s nguyên t ca tích đó.
2/ Định lí cơ bn:
Mi s t nhiên ln hơn 1 đều phân tích được thành tích nhng tha s nguyên t và s
phân tích đó là duy nht nếu không k đến th t ca các tha s
Chng minh:
a. S phân tích được:
Gi s , a > 1aN, khi y a có ít nht mt ước nguyên t p1 nào đó và ta có a = p1a1
- Nếu a1 = 1 thì a = p1 là s phân tích ca a thành tích (có mt tha s) nhng s
nguyên t.
- Nếu a1>1 thì li theo định lí trên, a1ước nguyên t p2 nào đó và ta có a1 = p2a2
nên a = p1p2a2
- Nếu a2 = 1 thì a = p1p2 là s phân tích ca a thành tích nhng tha s nguyên t.
- Nếu a2>1 thì li tiếp tc lí lun ơ trên có s nguyên t p3,…Quá trình này t phi có
kết thúc, nghĩa là có n sao cho an = 1, an-1 = pn là mt s nguyên t, bi vì ta có a, a1, a2,…
là nhng dãy s t nhiên mà a > a1 > a2 > a3 > … như vy cui cùng ta được a = p1p2…pn.
Là s phân tích ca a thành nhng tha s nguyên t.
b. Tính duy nht:
Gi s ta có a = p1p2…pn = q1q2…qn là hai dng phân tích s t nhiên a thành tha s
nguyên t. Đẳng thc trên chng t p1 ước ca q1q2…qn nên theo b đề 2 trên p1 trùng
vi qi nào đó(1im≤≤ ) vì ta không k đến th t ca các tha s nên có th coi p1 = q1
t đó ta được p2…pn = q2…qn
www.VNMATH.com
Doandanhtai@gmail.com - Lp 6 : S nguyên t ..... - Trang 3
Ly p2 và lp li lí lun trên ta được p2 = q2
Lí lun lp li cho đến lúc mt vế không còn tha s nguyên t nào na, nhưng lúc đó
vế còn li cng không còn tha s nguyên t nào vì ngược li s xãy ra
Hoc 1 = qn+1qn+2…qn Hoc pm+1pm+2…pm = 1
Là không th được. Vy phi có m = n và pi = qi i = 1, 2, 3,…n nghĩa là tính duy nht
dng phân tích s a thành tích các tha s nguyên t đã dược chng minh
Ví d: phân tích 1960 thành tích nhng tha s nguyên t
Trong thc hành ta thc hin quá trình phân tích trong phép chng minh định lí trên
bng cách tìm các ước nguyên t ca a = 1960 t nh đến ln. Ta viết như sau:
1960 2
980 2
490 2
245 5
49 7
77
1
Vy 1960 = 2.2.2.5.7.7 = 23.5.72
Chú ý: Bng cách phân tích 1 s ra tha s. Ta có th tìm được tt c các ước ca s y
mt cách nhanh,không b sót ước nào.
- Người ta chng minh được rng, nếu mt s A có dng phân tích ra tha s nguyên
t 12
12
....
n
n
aa a
αα
Α= trong đó a1, a2,…,an là các s nguyên t, thì các ước ca A là
()()()
12
1 1 ... 1
n
αα α
++ + ta có th s dng điu này để kim tra xem khi tìm các ước ca mt
s, ta đã tìm đủ s các ước chưa.
- Thông thường , khi viết các phân tích ra tha s nguyên t ca mt s, bao gi ta
cng viết nó dưới dng tiêu chun, tc là dng ma trong đó các tha s nguyên t được sp
xếp theo th t t nh đến ln.
- Phân tích ra tha s nguyên t ca mt s chính phương thì ch cha các tha s
nguyên t vi s mũ chn.
B: Các dng toán :
www.VNMATH.com
Doandanhtai@gmail.com - Lp 6 : S nguyên t ..... - Trang 4
DNG 1: ƯỚC CA MT S
12
12
....
n
n
aa a
αα
Α= (a1, a2,…,an: các s nguyên t) S ước ca A là
(
)( )
(
)
12
1 1 ... 1
n
αα α
++ +
Bài 1: a)Tìm các ước nguyên tô ca các s 30, 210, 2310
b)chng t rng các s 31, 211, 3201, 10031 là các s nguyên t
Bài 2: 1. Phân tích s 360 ra tha s nguyên t.
2. S 360 có bao nhiêu ước.
3. Tìm tt c các ước ca 360.
Bài 3: Tìm s nh nht A có a)6 ước b)9 ước
Bài 4: Chng t rng các s sau đây là hp s
1. 676767
2. 108 + 107 + 7
3. 175 + 244 + 1321
Bài 5: Các s sau là nguyên t hay hp s
1. A = 11…1 (2001 ch s 1)
2. B = 11…1 (2000 ch s 1)
3. C = 1010101
4. D = 1112111
5. E = 1! + 2! + 3! +…+ 100!
6. G = 3.5.7.9 – 28
7. H = 311141111
Bài 6: Cho 3 s a = 720, b = 36, c = 54
1. Gi A, B, C theo th t là tp hp các ước nguyên t ca a, b, c. Chướng t B, C là tp con
ca A
2. a có chia hết cho b, có chia hêt cho c không
Bài 7: Đố vui: Ngày sinh nht ca bn
Mt ngày đầu năm 2002. Huy viết thư hi thăm sinh nht Long và nhn được thư tr li.
Mình sinh ngay a tháng b, năm 1900 + c và đến nay d tui . Biết rng a.b.c.d = 59007
Huy đã kp tính ra ngày sinh ca Long và kp viết thư sinh nht bn. Hi Long sinh ngày nào
Bài 8: Chng minh rng:
a) Mi s nguyên t ln hơn 2 đều có dng 41n
±
b) Mi s nguyên t ln hơn 3 đều có dng 61n
±
www.VNMATH.com
Doandanhtai@gmail.com - Lp 6 : S nguyên t ..... - Trang 5
DNG 2: S NGUYÊN T VÀ TÍNH CHIA HT
1. Nếu tích ca hai s a, b chia hết cho mt s nguyên t p thì mt trong hai s a, b chia hết cho p
.ap
ab p bp
M
MM
2. Nếu an chia hết cho s nguyên t p thì a chia hêt cho p n
ap apMM
Bài 1: Phân tích A = 26406 ra tha s nguyên t. A có chia hết các s sau hay không 21, 60, 91,
140, 150, 270
Bài 2: Chng t rng nếu 3 s a, a + n, a + 2n đều là s nguyên t ln hơn 3 thì n chia hết cho
6.
Bài 3: Chng minh rng nếu p là s nguyên t ln hơn 3 thì (p – 1)(p + 1) chia hết cho 24
Bài 4: Tìm tt c các s nguyên t p có dng (1)(2)
1
6
nn n
+
+
+
(n 1) 1n
Bài 5: Tìm s nguyên t p sao cho các s sau cng là s nguyên t
1. p + 10, p + 14
2. p + 2, p + 6, p + 8 , p + 12, p + 14
Bài 6: Hai s nguyên t gi là sinh đôi nếu chúng là hai sô nguyên t l liên tiếp ( p > 3). Chng
minh rng mt s t nhiên nm gia hai s nguyên t sinh đôi thì chia hết cho 6.
Bài 7: Mt s nguyên tp chia hêt cho 42 có s dư r là hp s. Tìm s dư r
Bài 8: Đin các ch s thích hp trong phép phân tích ra tha s nguyên t
abcd e
f
cga n
abc c
ncf
Bài 9: Tìm s t nhiên có 4 ch s, ch s hàng nghìn bng ch s hàng đơn v, ch s hàng
trăm bng ch s hàng chc và s đố viết được dưới dng tích ca ba s nguyên t liên tiếp.
Bài 10: Chng minh rng nếu 2n – 1 là s nguyên t (n > 2) thì 2n + 1 là hp s.
Bài 11:Tìm s t nhiên k để dãy k + 1, k + 2,…,k + 10 cha nhiu s nguyên t nht .
Bài 12 : a)Chng minh rng s dư trong phép chia mt s nguyên t cho 30 ch có th là 1 hoc
là s nguyên t. Khi chia cho 60 thì kết qu ra sao
b) chng minh rng nếu tng ca n lu tha bc 4 ca các s nguyên t ln hơn 5 là mt s
nguyên t thì (n, 30) = 1
Bài 13: Tìm tt c các s nguyên t p để 2p + p2 cũng là s nguyên t
www.VNMATH.com