Argh, corrigindo um detalhe ali perto do fim: -- Sabemos que 10^q*B-B=r/10^w, portanto 9*(111...1111)**x**10^w = r*n. Novamente, como n é primo com 2, 3 e 5 *e x*, conclui-se que n divide 111....1111 (com q 1's), e portanto q>=p=k.
On Sun, Jul 10, 2022 at 1:24 AM Ralph Costa Teixeira <ralp...@gmail.com> wrote: > A chave: *os "restos parciais" que aparecem são exatamente os restos que > x, 10x, 100x, .... deixam na divisão por n.* > ---///--- > > MAIS SPOILERS ABAIXO > > > ... > > > .... > > > ... > > > .... > > Acho que facilita bastante pensar no "período" de 1/n de outro jeito: > ---///--- > LEMA: > (i) Dado n não divisível por 2 ou 5, existe algum número da forma > 111...111 que é múltiplo de n. > (ii) Se n não for divisível por 2, 3 ou 5, o *menor* número do tipo > 111...111 que é múltiplo de n tem k dígitos, onde k é exatamente o tamanho > do período (fundamental) da dízima em 1/n. > PROVA: > > (i) Olhe os restos de 1, 11, 111, 1111, ... na divisão por n. São n > possibilidades, de 0 a n-1, então alguma hora algum resto tem que repetir. > Isto significa que 1111..1111 (com A dígitos) e 11...111 (com B dígitos, > B<A), deixam o mesmo resto na divisão por n; subtraindo, temos que > 1111...11100000 (A 1's e B 0's) = 1111....111 * (10^B) é múltiplo de n. Mas > n não tem fator comum com aquele 10^B (pois não é divisível por 2 nem por > 5), portanto 1111...111 (com k=A-B dígitos) é divisível por n. > > (ii) Denote por P=111....111 (com p dígitos) o menor daqueles caras com > apenas "1s" que é múltiplo de n, e denote por k o "período fundamental" na > dízima de 1/n. > Por um lado, como 9P=999....9999=10^p-1 é múltiplo de n, temos 10^p * > (1/n) - 1/n inteiro. Mas isso significa que a parte decimal de 1/n "se > repete" de p em p dígitos, ou seja, que a dízima de 1/n tem período p. Em > particular, p>=k. > Por outro lado, sendo k o período fundamental, temos 10^k * (1/n) - (1/n) > com número finito de casas decimais, ou seja, (10^k-1)/n = m/10^z com m > inteiro, e z=número de casas decimais que "sobraram". Mas daqui vem > 9*(111...111)*10^z = m*n (com k dígitos 1s). Como n é primo com 2, 3 e 5, > conclui-se que 111...1111 (k 1's) tem que ser múltiplo de n, e portanto > k>=p. > > Note um efeito colateral disso tudo: provamos que 10^k*(1/n)- 1/n = > 10^p*(1/n)-1/n = inteiro. Assim aquele z vale 0, ou seja, não tem "casas > decimais que sobram" -- a dízima periódica do 1/n se inicia logo no > primeiro dígito! > > ---///--- > Agora fica tudo bem simples: > a) Na notação acima, provamos que k=p, e n divide 111....1111 com p > dígitos. > b) Seja q o período (fundamental) da dízima de B=x/n irredutível. > > Em primeiro lugar, provemos que q=k. Basicamente repetimos o que fizemos > no lema: > -- Sabemos que 10^q*B-B=r/10^w, portanto 9*(111...1111)*10^w = r*n. > Novamente, como n é primo com 2, 3 e 5, conclui-se que n divide 111....1111 > (com q 1's), e portanto q>=p=k. > -- Por outro lado, como (10^k-1)/n é inteiro, (10^k-1)*x/n=10^k*B-B também > é inteiro, ou seja, a dízima de B tem período k (e se inicia no primeiro > dígito!). Portanto k>=q. > > *Enfim, note que os tais "restos parciais" que aparecem são exatamente os > restos que x, 10x, 100x, ...., 10^q.x deixam na divisão por n. *A soma > desses caras vale (1111...1111)*x, que é divisível por n pois temos ali > q=k=p dígitos 1. Por isso, ao dividir esses restos parciais por n, a soma > dos novos restos tem que ser múltiplo de n tambem. > > Foi? > > > On Sat, Jul 9, 2022 at 7:16 PM Rubens Vilhena Fonseca < > rubens.vilhen...@gmail.com> wrote: > >> Gostaria de uma demonstração para o seguinte teorema. >> *Teorema*. Seja n um inteiro positivo não divisível por 2, 3 ou 5, e >> suponha que a expansão decimal de l/n tenha período k. Então n é um fator >> do inteiro 111 ... 11 (k 1 's). Além disso, a soma dos restos parciais na >> divisão obtida de cada fração irredutível x/n é um múltiplo de n. >> Comentário: >> Pelo que entendi, se 1/13 tem período k =6. Então 13 divide 111111 ( >> k=6 1's). >> Essa parte consegui provar. >> Quanto à segunda parte para 1/13 os resto da divisão sem repetição são >> {10, 9, 12, 3, 4, 1}. Então 10+9+12+3+4+1= 13q . (Não soube provar) >> Não consigo organizar uma sequência de passos para a demonstração >> dos dois fatos. >> Agradeço qualquer ajuda. >> [[ ]]'s >> >> -- >> Esta mensagem foi verificada pelo sistema de antivírus e >> acredita-se estar livre de perigo. > > -- Esta mensagem foi verificada pelo sistema de antiv�rus e acredita-se estar livre de perigo.