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¿Cómo factor 5671?

El otro día me quería factor 5671 en mi cabeza. (Resulta ser $53\cdot107$, pero no lo sabía en ese momento). Yo rápidamente descartó la fácil divisores, 2, 3, 5, 7, 11, y 13. En este punto yo no veía la manera obvia para proceder corto de un muy tedioso prueba de la división.

Pero me di cuenta de que 5671 tiene un residuo de 1 modulo 2, 3, 5, y 7. ¿Hay alguna forma de usar esta coincidencia reducir o simplificar el problema de encontrar la factorización de 5671, tal vez por descartar ciertos tipos de divisores?

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Hagen von Eitzen Puntos 171160

Como dos comentarios ya han apuntado hacia la factorización de Fermat método, vamos a explicar cómo se puede emplear aquí en una forma adecuada para la operación mental.

Se observa que el $49<56<81$, lo $\sqrt{5671}\approx 70$ (muyaproximadamente). Más precisamente, tenemos $5671 = 70^2-0^2+771$ y comenzar con el triple de $(a,b,c)=(70,0,771)$. Ahora repetidamente hacer lo siguiente con el actual triple $(a,b,c)$:

  • Si $c>0$, restar $a$$c$, aumentar el $a$ por uno, restar el nuevo $a$ $c$ (con dos substractions, se evita el cálculo de $2a+1$).
  • Si $c<0$, añada $b$$c$, aumentar el $b$ a uno, agregar la nueva $b$ $c$
  • Si $c=0$, terminar; hemos encontrado factores $a+b$$a-b$.

En nuestro caso, la secuencia de cálculo se ejecuta como este: $$(70,0,771)\\(71,0,630)\\(72,0,487)\\(73,0,342)\\(74,0,195)\\(75,0,46)\\(76,0,-106)$$ Tenga en cuenta que los pasos que hasta ahora sólo eran necesarios porque empezamos con un muy estimado por $\sqrt N$. A continuación, utilizamos un littel de acceso directo como nos paso inmediatamente a $b=\sqrt{|c|}$ y reemplace $c$ $c+b^2$ $$(76,10,-6)\\(77,11,15)\\(78,11,-140)\\(78,12,-117)\\(78,13,-92)\\(78,14,-65)\\(78,15,-36)\\(78,16,-5)\\(78,17,27)\\(79,17,-130)\\\vdots\\(80,27,0)$$ Es cierto, tarda un rato hasta que se alcanza una factorización (me fui de once pasos más aquí), pero, al menos, los pasos son muy trivial (sólo sumas y restas). Uno puede diseñar algunos de los speed-ups para los casos en $|c|\gg a,b$, pero se los dejo como ejercicio. Dependiendo de la memorización de las capacidades, todo esto puede no ser adecuado para realmente hacer un mental de la factorización, pero es seguro que lo suficientemente bueno para hacerlo en una servilleta de papel. Por supuesto, los más rápidos resultados se obtienen cuando se $b$ es pequeña, es decir, los factores que están cerca de la $\sqrt N$.

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afarnham Puntos 1750

Sólo para elaborar la propuesta de utilización de la información sobre $n = 5671 \equiv 1 \mod {2,3,5,7}$ encontrar un factoration de $5671$:

Supongamos $n = p \cdot q$ para algunos de los factores $p$$q$, e $n \equiv 1 \mod{2,3,5,7}$. ¿Qué nos dice esto? Bien, nos da cuatro ecuaciones en $p$$q$: \begin{align} p \cdot q &\equiv 1 \mod 2 \\ p \cdot q &\equiv 1 \mod 3 \\ p \cdot q &\equiv 1 \mod 5 \\ p \cdot q &\equiv 1 \mod 7 \end{align} Pero desde $2,3,5,7$ son primos, cualquier elemento (sino $0$) tiene una inversa, y así nos dice que: \begin{align} q &\equiv p^{-1} \mod 2 \qquad \qquad p,q \not\equiv 0 \mod 2 \\ q &\equiv p^{-1} \mod 3 \qquad \qquad p,q \not\equiv 0 \mod 3 \\ q &\equiv p^{-1} \mod 5 \qquad \qquad p,q \not\equiv 0 \mod 5 \\ q &\equiv p^{-1} \mod 7 \qquad \qquad p,q \not\equiv 0 \mod 7 \end{align} De hecho, la elección de la $p \mod {2,3,5,7}$ es posible, siempre y cuando ninguno de esos números se $0$, y conduce a un conjunto único de valores de $q \mod{2,3,5,7}$. Pero ya sabíamos que el $p, q \not\equiv 0 \mod {2,3,5,7}$, ya que de lo contrario uno de los números de $2,3,5,7$ sería un divisor de a $n$.

Así, un cortocircuito largo de la historia (TL;DR): Sabiendo que el $5671 \equiv 1 \mod {2,3,5,7}$ no realmente ayudarle a encontrar cualquiera de sus divisores. Lo único que le dice que $2,3,5,7$ no son divisores de $n$.

(Una vez que encuentres $p = 53 \equiv (1,2,3,4) \mod {(2,3,5,7)}$, esto no digo que $q \equiv {(1,2,2,2)} \mod {(2,3,5,7)}$. Pero supongo que una vez que sabes $p$, encontrando $q$ no debería ser demasiado difícil, de todos modos...)

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Rodney Coleman Puntos 430

En este caso podría ser tan fácil intentar todos números primos menos de la raíz cuadrada de 5671. Con una calculadora de bolsillo debe ser muy rápida.

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