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quinta-feira, 5 de janeiro de 2012

O Algoritmo da Divisão Parte IV [o fim]


Esta é a última postagem da série que teve o objetivo de demonstrar o
Algoritmo da Divisão: Se a é um número inteiro qualquer e b é um número inteiro maior do que zero, então existem dois números inteiros q e r tais que a=bq+r, onde 0r<b. Além disso, q e r são únicos.
Na verdade o enunciado acima já está demonstrado (nas partes 1, 2 e 3). Queremos, porém, generalizar as coisas provando o seguinte resultado mais geral:
Se a é um número inteiro qualquer e b é um número inteiro diferente de zero, então existem dois números inteiros p e r tais que a=bp+r, onde 0r<|b|. Além disso, p e r são únicos.
Observe que  este "novo" enunciado  permite que b seja negativo.

Prova:

Se b>0 então, pelo que já vimos (do primeiro enunciado), existem dois inteiros únicos q e r tais que a=bq+r, onde 0r<b. Podemos fazer uma mudança de notação (escrevendo p em vez de q) e utilizar o fato de que b=|b| (pois b>0) obtendo a=bp+r e 0r<|b| (exatamente como nos diz o enunciado).

Por outro lado, se b<0 então b>0. Assim, aplicando novamente a parte que já foi demonstrada ao número positivo b concluímos que existem dois inteiros únicos q e r com 0r<b tais que a=(b)q+r. Agora podemos utilizar o fato de que b=|b| (pois b<0) e fazer, de novo, uma mudança de notação (desta vez escrevendo p em vez de q) obtendo a=(b)(p)+r=bp+r e 0r<|b| (tal qual no enunciado).

A proposição está, pois, demonstrada.

Observação: acima quando trocamos q por p o que fizemos foi, apenas, "trocar o nome" do número em questão. E quando trocamos q por p o que fizemos foi "dar um nome" ao inverso aditivo de q (mais precisamente, fizemos p=q ou seja, demos o nome de p ao número q, donde segue que q=p).

Referência: as demonstrações apresentadas nas quatro postagem desta série seguiram, essencialmente, os argumentos apresentados neste texto (de autoria de Rudolf R. Maier).
Erros podem ser relatados aqui.

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