Proprietățile divizibilității în ℕ
Proprietățile divizibilității numerelor naturale rezultă direct din definiție și sunt instrumente esențiale pentru problemele de tipul „arată că” de la Subiectul I și Subiectul III. Reamintim definiția: spunem că divide pe (notăm ) dacă există un număr natural astfel încât , unde .
1. Reflexivitatea: , pentru orice , deoarece . Exemplu: .
2. Tranzitivitatea: dacă și , atunci . Justificare: din și obținem , iar este număr natural, deci . Exemplu: și , deci (într-adevăr, ).
3. Divizibilitatea sumei și a diferenței: dacă și , atunci , iar dacă în plus , atunci . Justificare: . Exemplu: și , deci (adică ) și (adică ). Atenție: reciproca nu este adevărată în general — din nu rezultă că sau (de exemplu , dar și ).
4. Divizibilitatea produsului: dacă , atunci , pentru orice . Justificare: . Exemplu: , deci .
5. Proprietatea lui Gauss: dacă și , sunt prime între ele (adică ), atunci . Exemplu: și , deci . Condiția este esențială: , dar , și, într-adevăr, .
6. Majorarea: dacă și , atunci , pentru că cu număr natural, deci . Exemplu: și .
Aceste proprietăți se folosesc de obicei împreună, nu izolat: la o problemă de tipul „arată că numărul este divizibil cu ”, se caută adesea o scriere a lui ca sumă sau ca produs în care fiecare termen conține factorul , aplicând proprietățile de la punctele și .
Aceste șase proprietăți nu se redemonstrează la fiecare exercițiu — ele se citează direct, ca reguli cunoscute, la fel cum se folosesc direct criteriile de divizibilitate cu studiate anterior. Important de reținut este și faptul că orice proprietate cu ipoteze (de exemplu proprietatea lui Gauss) își pierde valabilitatea dacă una dintre ipoteze nu este îndeplinită; de aceea, la rezolvarea unei probleme, se verifică întotdeauna, explicit, condițiile înainte de a aplica proprietatea.