กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 8 นาที

ไม่มีชื่อบทความ

ใน ทางคณิตศาสตร์ ตัว หาร ของ จำนวนเต็ม n , {\displaystyle n,} เรียกอีกอย่างว่า ปัจจัย ของ n , {\displaystyle n,} เป็นจำนวนเต็ม ม {\displaystyle m}...

ตัวหาร

ตัวหารของ 10 ที่แสดงด้วยแท่งคูเซแนร์ได้แก่ 1, 2, 5 และ 10

ในทางคณิตศาสตร์ตัวหารของจำนวนเต็มn,{\displaystyle n,}เรียกอีกอย่างว่าปัจจัยของn,{\displaystyle n,}เป็นจำนวนเต็ม{\displaystyle m}ซึ่งอาจคูณด้วยจำนวนเต็มบางจำนวนเพื่อให้ได้ผลลัพธ์n.{\displaystyle n.}[ 1 ]ในกรณีนี้ เราอาจกล่าวได้ว่าn{\displaystyle n}เป็นผลคูณของ.{\displaystyle m.}จำนวนเต็มn{\displaystyle n}หารลงตัวหรือหารลงตัวด้วยจำนวนเต็มอื่น{\displaystyle m}ถ้า{\displaystyle m}เป็นตัวหารของn{\displaystyle n}; ซึ่งหมายถึงการแบ่งn{\displaystyle n}โดย{\displaystyle m}ไม่เหลือเศษใดๆ

แนวคิดเรื่องตัวหารนั้นขยายไปใช้กับองค์ประกอบของริง ใดๆ โดยใช้คำจำกัดความเดียวกัน ดูการหารลงตัว (ทฤษฎีริง )

คำนิยาม

จำนวนเต็มn{\displaystyle n}หารลงตัวด้วยจำนวนเต็มที่ไม่เป็นศูนย์{\displaystyle m}ถ้ามีจำนวนเต็มอยู่เค{\displaystyle k}โดยที่n=เค.{\displaystyle n=km.}นี่คือข้อความที่เขียนไว้ว่า

n.{\displaystyle m\mid n.}

อาจตีความได้ว่า{\displaystyle m}แบ่งแยกn,{\displaystyle n,}{\displaystyle m}เป็นตัวหารของn,{\displaystyle n,}{\displaystyle m}เป็นปัจจัยหนึ่งของn,{\displaystyle n,}หรือn{\displaystyle n}เป็นผลคูณของ.{\displaystyle m.}ถ้า{\displaystyle m}ไม่แบ่งแยกn,{\displaystyle n,}ดังนั้นสัญลักษณ์จึงเป็นดังนี้n.{\displaystyle m\not \mid n.}[ 2 ] [ 3 ]

มีอนุสัญญาอยู่สองฉบับ ซึ่งแตกต่างกันตรงที่ว่า{\displaystyle m}อนุญาตให้เป็นศูนย์ได้:

  • โดยที่อนุสัญญาไม่มีข้อจำกัดเพิ่มเติมใดๆ,{\displaystyle m,}0{\displaystyle m\mid 0}สำหรับจำนวนเต็มทุกตัว.{\displaystyle m.}[ 2 ] [ 3 ]
  • ด้วยข้อตกลงที่ว่า{\displaystyle m}ต้องไม่เป็นศูนย์0{\displaystyle m\mid 0}สำหรับจำนวนเต็มที่ไม่เป็นศูนย์ทุกจำนวน.{\displaystyle m.}[ 4 ] [ 5 ]

ทั่วไป

ตัวหารอาจเป็นได้ ทั้ง จำนวนลบและจำนวนบวก แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วคำว่าตัวหารจะจำกัดอยู่เฉพาะตัวหารที่เป็นบวกเท่านั้น ตัวอย่างเช่น มีตัวหารของ 4 อยู่หกตัว ได้แก่ 1, 2, 4, -1, -2 และ -4 แต่โดยปกติแล้วจะกล่าวถึงเฉพาะตัวหารที่เป็นบวก (1, 2 และ 4) เท่านั้น

1 และ -1 หารลงตัว (เป็นตัวหารของ) ทุกจำนวนเต็ม ทุกจำนวนเต็ม (และจำนวนนิเสธของมัน) เป็นตัวหารของตัวมันเอง จำนวนเต็มที่หารด้วย 2 ลงตัวเรียกว่าจำนวนคู่และจำนวนเต็มที่หารด้วย 2 ไม่ลงตัวเรียกว่าจำนวนคี่

1, −1,n{\displaystyle n}และn{\displaystyle -n}เรียกว่าตัวหารที่ไม่สำคัญของn.{\displaystyle n.}ตัวหารของn{\displaystyle n}ตัวหารที่ไม่ใช่ตัวหารธรรมดาเรียกว่าตัวหารที่ไม่ใช่ตัวหารธรรมดา (หรือตัวหารที่เข้มงวด[ 6 ] ) จำนวนเต็มที่ไม่เป็นศูนย์ที่มีตัวหารที่ไม่ใช่ตัวหารธรรมดาอย่างน้อยหนึ่งตัวเรียกว่าจำนวนประกอบในขณะที่หน่วย −1 และ 1 และจำนวนเฉพาะไม่มีตัวหารที่ไม่ใช่ตัวหารธรรมดา

มีกฎการหารที่ช่วยให้เราสามารถระบุตัวหารบางตัวของจำนวนใดๆ ได้จากตัวเลขแต่ละหลักของจำนวนนั้น

ตัวอย่าง

แผนภูมิแสดงจำนวนตัวหารของจำนวนเต็มตั้งแต่ 1 ถึง 1000 จำนวนเฉพาะมีตัวหารเพียง 2 ตัว และจำนวนประกอบมาก ๆจะแสดงด้วยตัวหนา
  • 7 เป็นตัวหารของ 42 เพราะว่า7×6=42,{\displaystyle 7\times 6=42,}ดังนั้นเราจึงสามารถพูดได้ว่า742.{\displaystyle 7\mid 42.}อาจกล่าวได้ว่า 42 หารด้วย 7 ลงตัว 42 เป็นพหุคูณของ 7 7 หาร 42 ลงตัว หรือ 7 เป็นตัวประกอบของ 42
  • ตัวหารที่ไม่ใช่ตัวหารศูนย์ของ 6 ได้แก่ 2, -2 , 3, -3
  • ตัวหารบวกของ 42 คือ 1, 2, 3, 6, 7, 14, 21, 42
  • เซตของตัวหารบวกทั้งหมดของ 60เอ={1,2,3,4,5,6,10,12,15,20,30,60},{\displaystyle A=\{1,2,3,4,5,6,10,12,15,20,30,60\},}เรียงลำดับบางส่วนตามการหารลงตัว มีแผนภาพ Hasse ดังนี้ :

แนวคิดและข้อเท็จจริงเพิ่มเติม

มีกฎพื้นฐานบางประการ:

  • ถ้าเอ{\displaystyle a\mid b}และ,{\displaystyle b\mid c,}แล้วเอ;{\displaystyle a\mid c;}กล่าวคือ การหารลงตัวเป็นความสัมพันธ์แบบถ่ายทอดได้
  • ถ้าเอ{\displaystyle a\mid b}และเอ,{\displaystyle b\mid a,}แล้วเอ={\displaystyle a=b}หรือเอ=.{\displaystyle a=-b.}(นั่นคือเอ{\displaystyle a}และ{\displaystyle b}(เป็นผู้ร่วมงาน )
  • ถ้าเอ{\displaystyle a\mid b}และเอ,{\displaystyle a\mid c,}แล้วเอ(+){\displaystyle a\mid (b+c)}ถือไว้ เช่นเดียวกับเอ().{\displaystyle a\mid (bc).}[]อย่างไรก็ตาม ถ้าเอ{\displaystyle a\mid b}และ,{\displaystyle c\mid b,}แล้ว(เอ+){\displaystyle (a+c)\mid b}ไม่เป็นจริงเสมอไป (ตัวอย่างเช่น26{\displaystyle 2\mid 6}และ36{\displaystyle 3\mid 6}แต่ 5 หาร 6 ไม่ลงตัว)
  • เอเอ{\displaystyle a\mid b\iff ac\mid bc}สำหรับค่าที่ไม่เป็นศูนย์{\displaystyle c}สิ่งนี้เป็นผลสืบเนื่องโดยตรงจากการเขียนเคเอ=เคเอ={\displaystyle ka=b\iff kac=bc}.

ถ้าเอ,{\displaystyle a\mid bc,}และจีซีดี(เอ,)=1,{\displaystyle \gcd(a,b)=1,}แล้วเอ.{\displaystyle a\mid c.}[]นี่เรียกว่าทฤษฎีบทของยูคลิด

ถ้าพี{\displaystyle p}เป็นจำนวนเฉพาะและพีเอ{\displaystyle p\mid ab}แล้วพีเอ{\displaystyle p\mid a}หรือพี.{\displaystyle p\mid b.}

ตัวหารบวกของn{\displaystyle n}ซึ่งแตกต่างจากn{\displaystyle n}เรียกว่าตัวหารแท้หรือตัวหารแท้ส่วนแบ่งย่อยของn{\displaystyle n}(ตัวอย่างเช่น ตัวหารแท้ของ 6 คือ 1, 2 และ 3) จำนวนที่ไม่สามารถหาร 6 ลงตัวได้n{\displaystyle n}แต่การเหลือเศษไว้บางครั้งเรียกว่าเศษเหลือส่วนที่เท่ากันของn.{\displaystyle n.}

จำนวนเต็มn>1{\displaystyle n>1}จำนวนที่มีตัวหารแท้เพียงตัวเดียวคือ 1 เรียกว่าจำนวนเฉพาะ หรืออีกนัยหนึ่ง จำนวนเฉพาะคือจำนวนเต็มบวกที่มีตัวประกอบบวกเพียงสองตัว คือ 1 และตัวมันเอง

ตัวหารบวกใดๆ ของn{\displaystyle n}เป็นผลคูณของตัวหารเฉพาะของn{\displaystyle n}โดยแต่ละจำนวนจะถูกยกกำลังด้วยค่าใดค่าหนึ่ง นี่เป็นผลสืบเนื่องมาจากทฤษฎีบทพื้นฐานทางเลขคณิต

หมายเลขn{\displaystyle n}กล่าวได้ว่าจำนวนสมบูรณ์ คือ จำนวนที่เท่ากับผลรวมของตัวหารแท้ของจำนวนนั้น และกล่าวได้ ว่าจำนวน ขาดคือจำนวนที่น้อยกว่าผลรวมของตัวหารแท้ของจำนวนนั้นn,{\displaystyle n,}และจะมากมายมหาศาลหากผลรวมนี้เกินกว่านี้n.{\displaystyle n.}

จำนวนตัวหารบวกทั้งหมดของn{\displaystyle n}เป็นฟังก์ชันการคูณ(n),{\displaystyle d(n),}หมายความว่าเมื่อตัวเลขสองตัว{\displaystyle m}และn{\displaystyle n}จึงเป็นจำนวนเฉพาะที่ค่อนข้างมาก(n)=()×(n).{\displaystyle d(mn)=d(m)\times d(n).}ตัวอย่างเช่น(42)=8=2×2×2=(2)×(3)×(7){\displaystyle d(42)=8=2\times 2\times 2=d(2)\times d(3)\times d(7)}ตัวหารทั้งแปดของ 42 คือ 1, 2, 3, 6, 7, 14, 21 และ 42 อย่างไรก็ตาม จำนวนตัวหารที่เป็นบวกไม่ได้เป็นฟังก์ชันการคูณโดยสมบูรณ์: ถ้าจำนวนสองจำนวนนั้น{\displaystyle m}และn{\displaystyle n}หากมีตัวหารร่วมกัน ก็อาจจะไม่เป็นความจริงเสมอไปว่า(n)=()×(n).{\displaystyle d(mn)=d(m)\times d(n).}ผลรวมของตัวหารบวกของn{\displaystyle n}เป็นฟังก์ชันการคูณอีกแบบหนึ่งσ(n){\displaystyle \sigma (n)}(ตัวอย่างเช่น,σ(42)=96=3×4×8=σ(2)×σ(3)×σ(7)=1+2+3+6+7+14+21+42{\displaystyle \sigma (42)=96=3\times 4\times 8=\sigma (2)\times \sigma (3)\times \sigma (7)=1+2+3+6+7+14+21+42}ฟังก์ชันทั้งสองนี้เป็นตัวอย่างของฟังก์ชันตัวหาร

ถ้าการแยกตัวประกอบเฉพาะของn{\displaystyle n}ได้รับจาก

n=พี1ν1พี2ν2พีเคνเค{\displaystyle n=p_{1}^{\nu _{1}}\,p_{2}^{\nu _{2}}\cdots p_{k}^{\nu _{k}}}

จากนั้นจำนวนตัวหารบวกของn{\displaystyle n}เป็น

(n)=(ν1+1)(ν2+1)(νเค+1),{\displaystyle d(n)=(\nu _{1}+1)(\nu _{2}+1)\cdots (\nu _{k}+1),}

และตัวหารแต่ละตัวมีรูปแบบดังนี้

พี1μ1พี2μ2พีเคμเค{\displaystyle p_{1}^{\mu _{1}}\,p_{2}^{\mu _{2}}\cdots p_{k}^{\mu _{k}}}

ที่ไหน0μฉันνฉัน{\displaystyle 0\leq \mu _{i}\leq \nu _{i}}สำหรับแต่ละคน1ฉันเค.{\displaystyle 1\leq i\leq k.}

สำหรับธรรมชาติทุกอย่างn,{\displaystyle n,}(n)<2n.{\displaystyle d(n)<2{\sqrt {n}}.}

นอกจากนี้[ 7 ]

(1)+(2)++(n)=nlnn+(2γ1)n+โอ(n),{\displaystyle d(1)+d(2)+\cdots +d(n)=n\ln n+(2\gamma -1)n+O({\sqrt {n}}),}

ที่ไหนγ{\displaystyle \gamma }คือค่าคงที่ออยเลอร์-มาสเชโรนีการตีความหนึ่งของผลลัพธ์นี้คือ จำนวนเต็มบวกn ที่เลือกแบบสุ่ม จะมีจำนวนตัวหารโดยเฉลี่ยประมาณlnn.{\displaystyle \ln n.}อย่างไรก็ตาม นี่เป็นผลมาจากการมีส่วนร่วมของตัวเลขที่มีตัวหาร "มากผิดปกติ "

ตารางแบ่งส่วน

ในนิยามที่อนุญาตให้ตัวหารเป็น 0 ความสัมพันธ์ของการหารลงตัวจะเปลี่ยนเซตเอ็น{\displaystyle \mathbb {N} }แลตทิซคือ เซตของจำนวนเต็มที่ไม่ เป็นลบเรียงลำดับบางส่วน ซึ่งเป็นแลตทิซแบบกระจายสมบูรณ์สมาชิกที่ใหญ่ที่สุดของแลตทิซนี้คือ 0 และสมาชิกที่เล็กที่สุดคือ 1 การดำเนินการหาค่าร่วม(∧)กำหนดโดยตัวหารร่วมมากและการดำเนินการเชื่อม(∨)กำหนดโดยตัวคูณร่วมที่น้อยที่สุดแลตทิซนี้เป็นไอโซมอร์ฟิกกับแล ตทิ ซคู่ของแลตทิซของกลุ่มย่อย ของ กลุ่มวัฏจักรอนันต์Z

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  1. เอ,เอ{\displaystyle a\mid b,\,a\mid c}เจ:เจเอ=,เค:เคเอ={\displaystyle \Rightarrow \exists j\colon ja=b,\,\exists k\colon ka=c}เจ,เค:(เจ+เค)เอ=+{\displaystyle \Rightarrow \exists j,k\colon (j+k)a=b+c}เอ(+).{\displaystyle \Rightarrow a\mid (b+c).}ในทำนองเดียวกันเอ,เอ{\displaystyle a\mid b,\,a\mid c}เจ:เจเอ=,เค:เคเอ={\displaystyle \Rightarrow \exists j\colon ja=b,\,\exists k\colon ka=c}เจ,เค:(เจเค)เอ={\displaystyle \Rightarrow \exists j,k\colon (j-k)a=b-c}เอ().{\displaystyle \Rightarrow a\mid (b-c).}
  2. จีซีดี{\displaystyle \gcd }หมายถึงตัวหารร่วมมาก

การอ้างอิง

  1. Tanton 2005 , หน้า 185
  2. 1 2ฮาร์ดี้และไรท์ 1960หน้า 1
  3. 1 2 Niven, Zuckerman & Montgomery 1991 , หน้า 4
  4. ซิมส์ 1984หน้า 42
  5. เดอร์บิน (2009)หน้า 57 บทที่ 3 ส่วนที่ 10
  6. "FoCaLiZe และ Dedukti ช่วยเหลือการทำงานร่วมกันของหลักฐานโดย Raphael Cauderlier และ Catherine Dubois" (PDF )
  7. Hardy & Wright 1960 , หน้า 264, ทฤษฎีบท 320

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไม่มีชื่อบทความ

ใน ทางคณิตศาสตร์ ตัว หาร ของ จำนวนเต็ม n , {\displaystyle n,} เรียกอีกอย่างว่า ปัจจัย ของ n , {\displaystyle n,} เป็นจำนวนเต็ม ม {\displaystyle m}...

คำนิยาม

จำนวนเต็ม ​ n {\displaystyle n} หารลงตัวด้วยจำนวนเต็มที่ไม่เป็นศูนย์ ม {\displaystyle m} ถ้ามีจำนวนเต็มอยู่ เค {\displaystyle k} โดยที่ n = เค ม . {\displaystyle n=km.} นี่คือข้อความที่เขียนไว้ว่า

ทั่วไป

ตัวหารอาจเป็นได้ ทั้ง จำนวนลบ และจำนวนบวก แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วคำว่าตัวหารจะจำกัดอยู่เฉพาะตัวหารที่เป็นบวกเท่านั้น ตัวอย่างเช่น มีตัวหารของ 4 อยู่หกตัว ได้แก่ 1, 2, 4, -1, -2 และ -4 แต่โดยปกติแล้วจะกล่าวถึงเฉพาะตัวหารที่เป็นบวก (1, 2 และ 4) เท่านั้น

ตัวอย่าง

แผนภูมิแสดงจำนวนตัวหารของจำนวนเต็มตั้งแต่ 1 ถึง 1000 จำนวนเฉพาะ มีตัวหารเพียง 2 ตัว และ จำนวนประกอบมาก ๆ จะแสดงด้วยตัวหนา 7 เป็นตัวหารของ 42 เพราะว่า 7 × 6 = 42 , {\displaystyle 7\times 6=42,} ดังนั้นเราจึงสามารถพูดได้ว่า 7 ∣ 42. {\displaystyle 7\mid 42.