Quantos números naturais menores que 2000 existem com resto 5 na divisão por 37 e
(simultaneamente) com resto 4 na divisão por 43?
Basta resolver o sistema de congruências:
{ x ≡ 5 (mod 37)
{ x ≡ 4 (mod 43)
{ x < 2000
Como mdc (37, 43) = 1, o sistema possui solução.
A solução para a primeira congruência é x = 5 + 37a
Substituindo na segunda congruência:
5 + 37a ≡ 4 (mod 43)
37a ≡ - 1 (mod 43)
Mas, 1333 ≡ - 1 (mod 43)
Logo, 37.(36) ≡ -1 (mod 43)
Então, 37a ≡ 37.(36) (mod 43)
a ≡ 36 (mod 43)
a = 36 + 43b
x = 5 + 37(36 + 43b)
x = 1337 + 1591b................Para b = 0, 1, 2, 3...
Como devemos ter x < 2000, só serve b = 0
Daí vem, x = 1337
Então, há apenas 1 número menor que 2000 que, simultaneamente, deixa resto 5 na divisão por 37 e resto 4 na divisão por 343.
Para confirmar, observe que:
1337 - 5 = 1332 = 37 . 36
1337 - 4 = 1333 = 43 . 31
37K + 5 = 43J + 4
J = 37n + 31
K = 43n + 36
37n + 31 < 2000
37n < 1969
n < 53
43n + 36 < 2000
43n < 1964
n < 45
resposta n < 45
pronto
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Basta resolver o sistema de congruências:
{ x ≡ 5 (mod 37)
{ x ≡ 4 (mod 43)
{ x < 2000
Como mdc (37, 43) = 1, o sistema possui solução.
A solução para a primeira congruência é x = 5 + 37a
Substituindo na segunda congruência:
5 + 37a ≡ 4 (mod 43)
37a ≡ - 1 (mod 43)
Mas, 1333 ≡ - 1 (mod 43)
Logo, 37.(36) ≡ -1 (mod 43)
Então, 37a ≡ 37.(36) (mod 43)
a ≡ 36 (mod 43)
a = 36 + 43b
x = 5 + 37(36 + 43b)
x = 1337 + 1591b................Para b = 0, 1, 2, 3...
Como devemos ter x < 2000, só serve b = 0
Daí vem, x = 1337
Então, há apenas 1 número menor que 2000 que, simultaneamente, deixa resto 5 na divisão por 37 e resto 4 na divisão por 343.
Para confirmar, observe que:
1337 - 5 = 1332 = 37 . 36
1337 - 4 = 1333 = 43 . 31
37K + 5 = 43J + 4
J = 37n + 31
K = 43n + 36
37n + 31 < 2000
37n < 1969
n < 53
43n + 36 < 2000
43n < 1964
n < 45
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