Teorie · A3 Mulțimi. Numere · clasa a V-a
Divizibilitatea în clasa a V-a: divizori, multipli, criteriile cu 2, 5, 10, 3 și 9, numere prime
Divizori și multipli, divizori comuni și multipli comuni, criteriile de divizibilitate cu 2, 5, 10, 100, 3 și 9, numere prime și numere compuse — tot ce se învață în clasa a V-a, cu exemple rezolvate de la regulă la problemele care cer o idee.
De unde vine
Numerele prime îi preocupau deja pe grecii antici. În „Elementele” lui Euclid, scrise în jurul anului 300 î.Hr., se demonstrează că numerele prime sunt infinit de multe. Interesant este că mulți greci antici nu considerau $1$ un număr, iar unii nu socoteau nici $2$ prim. Abia la începutul secolului al XX-lea matematicienii au căzut de acord că $1$ nu se trece printre numerele prime.
Pentru a găsi numerele prime mici se folosește „ciurul lui Eratostene”: scrii numerele la rând și tai, pe rând, multiplii fiecărui număr prim; ce rămâne netăiat este prim. Eratostene din Cirene a trăit în secolul al III-lea î.Hr. Cea mai veche mențiune păstrată a ciurului este însă mai târzie, din „Introducerea în aritmetică” a lui Nicomah din Gerasa, o carte de la începutul secolului al II-lea d.Hr., care i-l atribuie lui Eratostene.
La ce folosește
Împărțirea în grupe egale este o problemă de divizori. O clasă de $24$ de elevi se poate împărți în grupe egale de $2, 3, 4, 6, 8$ sau $12$ elevi, pentru că toate acestea sunt divizori ai lui $24$. În grupe de $5$ nu se poate: $24$ nu se divide cu $5$, iar la împărțire rămân $4$ elevi pe dinafară.
Roțile dințate folosesc multiplii comuni. Dacă o roată cu $12$ dinți angrenează cu una cu $18$ dinți, aceeași pereche de dinți se reîntâlnește după $36$ de dinți trecuți — cel mai mic multiplu comun al lui $12$ și $18$ —, adică după $3$ ture ale roții mici și $2$ ture ale roții mari.
La casă, criteriul cu $5$ e o verificare rapidă: un preț în lei întregi plătit numai cu bancnote de $5$ lei trebuie să se termine în $0$ sau $5$.
De bază
Numărul natural $b$ se divide cu $a$ dacă împărțirea lui $b$ la $a$ se face cu rest zero, adică $b=a\cdot k$ pentru un număr natural $k$. Spunem că $a$ este divizor al lui $b$, iar $b$ este multiplu al lui $a$. Scriem $a\mid b$ („$a$ divide $b$”).
Exemplu: divizorii lui $12$ sunt $1, 2, 3, 4, 6, 12$ — numerele la care $12$ se împarte exact. Multiplii lui $6$ sunt $0, 6, 12, 18, 24,\ldots$ — rezultatele înmulțirii lui $6$ cu $0, 1, 2, 3, 4,\ldots$ Un număr are un număr finit de divizori, dar o infinitate de multipli.
Criteriile de divizibilitate îți spun, fără să faci împărțirea, dacă restul este zero. Cu $2$: ultima cifră este pară ($0, 2, 4, 6, 8$). Cu $5$: ultima cifră este $0$ sau $5$. Cu $10$: ultima cifră este $0$; cu $100$: ultimele două cifre sunt $0$; în general, cu $10^n$: ultimele $n$ cifre sunt $0$.
Exemplul 2: $4570$ se termină în $0$, deci se divide și cu $2$, și cu $5$, și cu $10$. Numărul $37000$ se termină în trei zerouri, deci se divide cu $10^3=1000$.
Mediu
Criteriile cu $3$ și cu $9$ privesc suma cifrelor, nu ultima cifră. Cu $3$: suma cifrelor se divide cu $3$. Cu $9$: suma cifrelor se divide cu $9$.
Exemplu: la $4572$, suma cifrelor este $4+5+7+2=18$, care se divide și cu $3$, și cu $9$. Deci $3\mid 4572$ și $9\mid 4572$. La $1245$, suma cifrelor este $12$: se divide cu $3$, dar nu cu $9$. Orice număr divizibil cu $9$ este divizibil și cu $3$, dar nu invers.
Un număr prim are exact doi divizori: $1$ și el însuși. Un număr mai mare decât $1$ care are și alți divizori se numește compus. Numărul $1$ nu este nici prim, nici compus, iar $2$ este singurul număr prim par. Numerele prime mai mici decât $30$ sunt $2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29$. Un număr impar nu este neapărat prim: $91=7\cdot 13$.
Divizorii comuni a două numere sunt numerele care le divid pe amândouă; cel mai mare dintre ei se numește cel mai mare divizor comun. În clasa a V-a îl afli scriind divizorii.
Exemplul 2: divizorii lui $12$ sunt $1, 2, 3, 4, 6, 12$, iar ai lui $18$ sunt $1, 2, 3, 6, 9, 18$. Divizorii comuni sunt $1, 2, 3, 6$, deci cel mai mare divizor comun este $6$. Cu el simplifici fracția: $\frac{12}{18}=\frac{2}{3}$. La fel, multiplii nenuli ai lui $4$ sunt $4, 8, 12, 16, 20, 24,\ldots$, iar dintre ei $12$ și $24$ sunt și multipli ai lui $6$; cel mai mic multiplu comun nenul al lui $4$ și $6$ este $12$ — numitorul comun pentru $\frac{1}{4}$ și $\frac{1}{6}$.
Avansat
Problemele grele de clasa a V-a cer de obicei să folosești un criteriu „invers”: știi că numărul se divide și cauți o cifră lipsă.
Exemplu: ce cifră $a$ face ca numărul $\overline{3a5}$ să se dividă cu $9$? Suma cifrelor este $3+a+5=8+a$ și trebuie să fie multiplu de $9$. Cum $a$ este o cifră ($0$–$9$), $8+a$ este între $8$ și $17$, iar singurul multiplu de $9$ de acolo este $9$. Deci $a=1$, iar numărul este $315$.
Exemplul 2: găsește numerele $\overline{2a4b}$ care se divid și cu $10$, și cu $9$. Din criteriul cu $10$, $b=0$. Suma cifrelor este $2+a+4+0=6+a$, între $6$ și $15$, deci trebuie să fie $9$: $a=3$. Singurul număr este $2340$.
Ca să numeri multiplii unui număr până la o limită, împarți limita la acel număr. Între $1$ și $50$ sunt $16$ multipli ai lui $3$, pentru că $50=3\cdot 16+2$: ultimul este $3\cdot 16=48$.
Exemplul 3: cel mai mic număr natural mai mare decât $1$ care, împărțit la $4$ și la $6$, dă de fiecare dată restul $1$. Numărul micșorat cu $1$ se împarte exact la $4$ și la $6$, deci este multiplu comun al lor: $0, 12, 24,\ldots$ Numărul este $1, 13, 25,\ldots$; cel mai mic mai mare decât $1$ este $13$. Verificare: $13=4\cdot 3+1=6\cdot 2+1$.
Greșeli frecvente
Criteriul cu $3$ aplicat pe ultima cifră: $13$ se termină în $3$, dar nu se divide cu $3$; $27$ se termină în $7$ și se divide. Contează suma cifrelor.
Criteriul cu $5$ aplicat pe suma cifrelor: $235$ se divide cu $5$ pentru că se termină în $5$, nu din cauza sumei cifrelor.
Numărul $1$ trecut printre numerele prime: un număr prim are exact doi divizori, iar $1$ are unul singur. Iar $2$ ESTE prim, deși este par.
„Impar” confundat cu „prim”: $9$, $15$, $21$ și $91$ sunt impare, dar nu sunt prime.
Divizori și multipli încurcați: $3$ este divizor al lui $12$, iar $12$ este multiplu al lui $3$. Și nu uita că $1$ și numărul însuși sunt mereu printre divizori.
La cifrele lipsă, o singură soluție când sunt mai multe: pentru $\overline{2a4}$ divizibil cu $3$, suma $6+a$ poate fi $6$, $9$, $12$ sau $15$, deci $a$ poate fi $0, 3, 6$ sau $9$ — trebuie verificate toate valorile posibile.
Surse pentru partea istorică
- Elementele lui Euclid (c. 300 î.Hr.) demonstrează infinitatea numerelor prime; mulți greci nu considerau 1 un număr, unii nici 2 prim; acord asupra lui 1 abia la începutul secolului XX — en.wikipedia.org
- Eratostene din Cirene (secolul al III-lea î.Hr.); cea mai veche mențiune a ciurului este la Nicomah din Gerasa, Introducerea în aritmetică (începutul secolului al II-lea d.Hr.) — en.wikipedia.org
Text generat cu ajutorul unui model AI și verificat înainte de publicare.