Изменения

Перейти к: навигация, поиск

Основная теорема арифметики

172 байта добавлено, 21:04, 19 ноября 2019
иначе происходит эксплуатация ещё не доказанной теореммы в предложении 4 абзаца про существование
==Основная теорема арифметики== ===Лемма Евклида===
{{Лемма
|proof=
Пусть <tex>x\cdot y</tex> делится на <tex>p</tex>, но <tex>x</tex> не делится на <tex>p</tex>. Тогда <tex>x</tex> и <tex>p</tex> — взаимно простые, следовательно, найдутся такие целые числа <tex>u</tex> и <tex>v</tex>, что
: <tex>x\cdot u+p\cdot v=1</tex> ([[Наибольший общий делитель|соотношение Безу]]).
Умножая обе части на <tex>y</tex>, получаем
: <tex>(x\cdot y)\cdot u+p\cdot v\cdot y=y.</tex>
}}
===Собственно Основная теорема=арифметики==
{{Теорема
|id=th666
|statement=
Каждое натуральное число <mathtex>n>1</mathtex> представляется в виде <mathtex>n=p_1\cdot\dots\cdot p_k</mathtex>, где <mathtex>p_1,\dots,p_k</mathtex> — [[простые числа]], причём такое представление единственно с точностью до порядка следования сомножителей.
|proof=
'''Существование'''. Пусть <mathtex>n</mathtex> — наименьшее натуральное число, неразложимое в произведение простых чисел, предполагая, что оно уже доказано для любого другого числа, меньшего <tex>n</tex>. Оно не может быть единицей по формулировке теоремы. Оно не может быть и простым, потому что любое простое число является произведением одного простого числа — себя. Если <mathtex>n</mathtex> составное, то оно — произведение двух меньших натуральных чисел. Каждое из них можно разложить в произведение простых чисел(уже доказано ранее), значит, <mathtex>n</mathtex> тоже является произведением простых чисел. Противоречие.
'''Единственность'''. Пусть <mathtex>n</mathtex> — наименьшее натуральное число, разложимое в произведение простых чисел двумя разными способами. Если оба разложения пустые — они одинаковы. В противном случае, пусть <mathtex>p</mathtex> — любой из сомножителей в любом из двух разложений. Если <mathtex>p</mathtex> входит и в другое разложение, мы можем сократить оба разложения на <mathtex>p</mathtex> и получить два разных разложения числа <mathtex>\dfrac{n/}{p}</mathtex>, что невозможно. А если <mathtex>p</mathtex> не входит в другое разложение, то одно из произведений делится на <mathtex>p</mathtex>, а другое — не делится (как следствие из леммы Евклида, см. выше), что противоречит их равенству.
}}
[[Категория: Классы чисел]]
Анонимный участник

Навигация