32 votos

¿Por qué algunas reglas de divisibilidad sólo funcionan en base 10?

Aparte de la regla cero (un número que termina con cero significa que es divisible por el número de base y sus factores), ¿por qué es que otras reglas no se aplican en diferentes bases?

En particular, para los 3 uno puede simplemente sumar todos los dígitos y ver si es divisible. ¿Qué relación existe entre el 10 y 3 que tienen esta propiedad? ¿Esta propiedad existe en la otra base?

También: Hay reglas de divisibilidad para la base 2? Hay general de divisibilidad fórmulas para todas las bases?

38voto

fleablood Puntos 5913

Dos reglas que funcionan en cualquier base $b$.

Si $n$ divide $b-1$, entonces, si la suma de los dígitos es un múltiplo de a$n$, entonces el número es un múltiplo de a $n$. (Por eso el $3$ $9$ regla de trabajo).

Si la suma del lugar de los dígitos es un múltiplo de a $b+1$ más o menos que la suma de los impares lugar dígitos, entonces el número es un múltiplo de a $b+1$.

Prueba de contorno:

Deje $x = \sum c_i*b^i$ ser un número es la base de $b$. Entonces la suma de los dígitos es $N=\sum c^i$. Por lo $x - N = \sum c_i*(b^i - 1)$.

Cada una de las $b^i - 1 = (b-1)(b^{i-1}+b^{i-2} + .... + b + 1)$ $x - N$ es un múltiplo de a $b - 1$. Así que si $x$ es múltiplo de $b-1$ la suma de los dígitos es también un múltiplo de $b-1$.

Lo mismo si $x$ es un múltiplo de a $n|b-1$.

17voto

Paul Puntos 1

Hay otras reglas para otras bases.

Para entender por qué la regla de $3$ trabaja en base a $10$, usted necesita escribir su número de $x=d_n\times 10^n+\dots+d_1\times 10^1+d_0$ cuando la $d_i$ son los dígitos de $x$ base $10$. Usted puede notar que $10=3\times 3+1$, $10^2=3\times 33+1$, $10^n=3...3\times 3+1$ (donde $3...3$ $n-1$ dígitos igual a $3$). Por lo $$\begin{align}x &=d_n\times (3...3\times 3+1)+\dots+d_1\times (3\times 3+1)+d_0 \\ &= (d_n\times 3...3 + \dots+d_1\times 3)\times 3 +d_n+\dots+d_1+d_0\end{align}$$

Como se puede ver, el primer término es divisible por $3$, lo $x$ es divisible por $3$ si y sólo si $d_n+\dots+d_1+d_0$ es divisible por $3$. Así que la razón por la que funciona esta regla es el hecho de que el resto de la división de una potencia de $10$$3$$1$.

En base a $5$, la misma regla se aplica con $2$ (debido a los poderes de la $5$ son impares). Por ejemplo, en base $5$, $12$ no es divisible por $2$ ($1+2=3$ no es divisible por $2$) sino $13$$431$.

Para encontrar reglas por sí mismo una base $b$ y un divisor $d$, es necesario estudiar de qué manera los poderes de $b$ se comportan cuando se divide por $d$.

12voto

Benson Lin Puntos 408

La razón por la que usted puede simplemente suma los dígitos de un número para la prueba de divisibilidad por 3 es debido a que para todos los enteros $n \ge 0$:

$$10^n \equiv 1 \pmod 3$$

Para ver por qué esto es cierto, sabemos que $10^1 \equiv 1 \pmod 3$

Por lo tanto:

$$ 10^n = 10*10*10 \cdots\\ \hspace{2,1 cm} \equiv 1*1*1\cdots \pmod 3\\ \hspace{0,1 cm} \equiv 1 \pmod 3\\ $$

A partir de esto podemos ver que para un entero $a_{n} a_{n-1} ...a_1$ en base 10 , $3 \mid a_{n} a_{n-1} ...a_1$ si y sólo si:

$$ \sum_{i=1}^{n} a_i \equiv 0 \pmod 3 $$

Podemos generalizar esto para cualquier base, si $n$ es de un dígito en base $b$ tal forma que:

$$ 10_b \equiv 1 \pmod n $$

A continuación, para todos los enteros $k \ge 0$:

$$ 10_b^k \equiv 1 \pmod n $$

Hay reglas de divisibilidad para la base 2.

Por ejemplo, un número binario $a_{n} a_{n-1} ...a_1$ donde $a_i$ es $1$ o $0$, $a_{n} a_{n-1} ...a_1$ es divisible por 3 si y sólo si:

$$ \sum_{i=1}^{\lfloor n/2 \rfloor} a_{2} - \sum_{j=0}^{\lfloor n/2 \rfloor} a_{2j+1} \equiv 0 \pmod 3 $$

Esto significa que $a_{n} a_{n-1} \cdots a_1$ es divisible por 3 si y sólo si la diferencia de la suma de los dígitos en las posiciones y la suma de los dígitos de las posiciones impares es divisible por 3.

Esto se aplica, en general, por cualquier base $b$ y un número de $a_{n} a_{n-1} ...a_1$ base $b$:

$$ (b+1) \a mediados a_{n-1} a_{n-2} ...a_1 $$

si y sólo si:

$$ \sum_{i=1}^{\lfloor n/2 \rfloor} a_{2} - \sum_{j=0}^{\lfloor n/2 \rfloor} a_{2j+1} \equiv 0 \pmod {b+1} $$

Para ver por qué esto es cierto, también, sabemos que:

$$ b \equiv -1 \pmod {b+1} $$

Por lo tanto:

$$ b^2 \equiv 1 \pmod {b+1} $$

Así que para todos los enteros $i \ge 0$:

$$ b^{2i+1} \equiv -1 \pmod {b+1} \el espacio y el espacio \\espacio de b^{2} \equiv 1 \pmod {b+1} $$

A partir de esto, $a_{n} a_{n-1} ...a_1$ es divisible por $b+1$ base $b$ si sólo si:

$$ a_1 + a_2 - a_3 + a_4 - \cdots + (-1)^{n-1}*a_n \equiv 0 \pmod {b+1} $$

que es equalvalent a:

$$ \sum_{i=1}^{\lfloor n/2 \rfloor} a_{2} - \sum_{j=0}^{\lfloor n/2 \rfloor} a_{2j+1} \equiv 0 \pmod {b+1} $$

No podría ser de 1 o 2 errores aquí (mi primera vez usando latex), siéntase libre de señalar.

5voto

alsocasey Puntos 53

Hay reglas generales para todas las bases.

Uno de esos regla que he tropezado a través de está descrito en la everything2.

Para cualquier entero base B mayor que 2, los múltiplos del número B-1, cuando se representan en la base B, siempre tendrá la suma de los dígitos ser un múltiplo de B-1. Si B-1 es un número cuadrado (4,9,16,...), entonces la raíz cuadrada de B-1 también tienen esta propiedad.

4voto

El 3 divisible regla funciona por el hecho de que 9,99,999... son todos divisibles por 3.

Por ejemplo, 471 es divisible por 3 porque 4+7+1 =12 divisible.

Piensa en esto: Cualquier número divisible por 3 todavía es divisible si le resta cualquier múltiplo de 3 por el número en sí.

471 = 4*100+7*10+1

Trate de restar por 99*4+9*7 usted se quedará con 4*(100-99)+7*(10-9)+1, que es sólo la suma de los dígitos. De esta manera, puede ver por qué la regla anterior funciona.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X