Gymnasiet
Ma5
Kapitel 1

Bevis och talteori

Kapitlet tränar matematiska bevis och heltalens egenskaper: delbarhet, primtal, rester, talbaser och talföljder.

På den här sidan

Bakgrund

Matematik bygger på bevis: logiska resonemang som visar att ett påstående gäller i alla fall, inte bara i de exempel man har prövat. Talteori handlar om heltalens egenskaper, som delbarhet, primtal och rester. Kapitlet tränar båda delarna: att resonera stringent och att använda egenskaper hos heltal, bland annat i kryptering och felrättande koder.

Teori

Bevis

En sats är ett påstående som har bevisats. Ett bevis är en kedja av slutsatser från definitioner och tidigare satser. Vanliga bevismetoder är direkta bevis, motsägelsebevis, bevis genom kontraposition och induktionsbevis. Ett motexempel visar att ett allmänt påstående är falskt.

Talteori

a∣b ⇔ b=ka fo¨r na˚got heltal ka\mid b\ \Leftrightarrow\ b=\nobreak ka\ \text{för något heltal }k

Ett primtal är ett heltal större än 1 som bara är delbart med 1 och sig självt. Varje heltal större än 1 kan skrivas som en produkt av primtal på precis ett sätt, bortsett från ordningen. Det kallas aritmetikens fundamentalsats.

a≡b(modn) ⇔ n∣(a−b)a\equiv\nobreak b\pmod n\ \Leftrightarrow\ n\mid(a-\nobreak b)

Talföljder

En talföljd kan ges med en explicit formel, som an=2n+1\displaystyle a_n=2n+1, eller rekursivt, som an+1=an+2\displaystyle a_{n+1}=a_n+2 med a1=3\displaystyle a_1=3.

Exempel och tillämpningar

Exempel 1: Primtalsfaktorisering

Uppgift: Skriv 360\displaystyle 360 som en produkt av primtal.

Exempel 2: Ett direkt bevis

Uppgift: Visa att summan av två udda tal är jämn.

Interaktiva funktioner

Primtalsfaktorisering

Välj ett heltal och se dess primtalsfaktorer.

Heltal: n=84\displaystyle n=84

84=22⋅3⋅784=2^{2}\cdot\nobreak 3\cdot\nobreak 7

Talet är sammansatt och har 4 primtalsfaktorer räknat med multiplicitet.

Vanliga misstag

  • Att tro att några exempel räcker som bevis.
  • Att räkna 1 som primtal.
  • Att använda samma bokstav för två tal som inte behöver vara lika, till exempel skriva båda udda talen som 2k+1\displaystyle 2k+1.

Vanliga frågor

Tips för bevis och talteori

Viktigt att tänka på

  • Skriv upp definitionerna innan du börjar ett bevis.
  • Pröva med exempel för att förstå påståendet, men bevisa det allmänt.

Testa dig själv: Bevis och talteori1/3

Är 91\displaystyle 91 ett primtal?

Testa att du förstått

Träna uppgifter i taluppfattning för Matematik 5. Du får facit och förklaring direkt.

Träna på det här

Aktivera JavaScript för att använda formulär och interaktiva verktyg. Sidans innehåll och länkar kan läsas utan JavaScript.