MODULO I - Encuentro No. 3 2017 VF
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MÓDULO I - ARITMÉTICA
ENCUENTRO NO. 3
NÚMEROS PRIMOS Y COMPUESTOS
24 de marzo 2018
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MÓDULO I - ARITMÉTICA
Encuentro No. 3
Números Primos y Compuestos
Introducción
En este encuentro abordaremos temas importantes de la aritmética y que son claves para
el desarrollo posterior de esta ciencia, además encontraremos propiedades y cualidades de
los números que los hacen sorprendentes.
Los números primos constituyen en cierto modo, como los átomos en el estudio de la
química, a partir de los átomos se forman las moléculas y los compuestos químicos, así
que a partir de los números primos se originan los números compuestos y muchas
cantidades importantes para la matemática y otras ciencias.
Contenido
3. Números Primos y Compuestos
3.1. Descomposición en factores primos.
3.2. Máximo Común Divisor
3.3. Mínimo Común Múltiplo
3.4. Divisibilidad
Objetivos:
Conozca las definiciones y propiedades de los números primos y compuestos.
Use correctamente los métodos de descomposición en factores primos.
Determine el máximo común divisor (MCD) y mínimo común múltiplo
(MCM) de números dados.
Aplique las diferentes propiedades y reglas de divisibilidad.
Un número primo, es un número entero mayor que uno, que tiene exactamente dos
factores, el 1 y el mismo. También se define como un número entero positivo que no
puede expresarse como producto de dos número positivos más pequeños que él.
Los números primos son aquellos que tienen la propiedad de poseer únicamente dos
divisores: el 1 y el mismo número. El 1 es divisor de todo número, pero no es un
número primo.
Por ejemplo, los números 2, 3, 5, 7, 11, 13, ... son números primos porque sus únicos
factores son el 1 y ellos mismos.
Para encontrar una lista de los números primos se puede utilizar el método conocido con
el nombre de la CRIBA DE ERATÓSTENES.
Eratóstenes, nació en Cirene hoy Libia en el norte de África (276. 194 a. c.), fue bibliotecario
de la Biblioteca de Alejandría. A la muerte de Calímaco – uno de sus profesores - alrededor
del 240 a. c., se convirtió en el tercer bibliotecario de Alejandría. Se dice que la biblioteca
contenía cientos de miles de papiros y rollos de vitela (pergaminos) sin descifrar.
Eratóstenes diseñó un algoritmo que le permitió encontrar los primeros números primos
que hay del 1 al 100.
1 2 3 4 5 6
A continuación se muestra una variante de la
7 8 9 10 11 12
Criba de Eratóstenes, en la cual escribimos
13 14 15 16 17 18
los números en bloques de 6 en 6, se tacha
19 20 21 22 23 24
el 1, después los múltiplos del 2, del 3, y
25 26 27 28 29 30
del 6 verticalmente, los múltiplos del 5 y 7 31 32 33 34 35 36
se tachan en diagonal, los que quedan 37 38 39 40 41 42
son los primero números primos. 43 44 45 46 47 48
49 50 51 52 53 54
Otras Fórmulas para obtener números primos 55 56 57 58 59 60
Hasta 1536 se pensaba que la fórmula 2p-1, 61 62 63 64 65 66
podía generar sólo números primos, cuando p 67 68 69 70 71 72
es primo, pero ese Año Hudalricus Regius, 73 74 75 76 77 78
demostró que 211 - 1 = 2047, era un número 79 80 81 82 83 84
compuesto, puesto que es producto de 23 y 89. 85 86 87 88 89 90
Sin embargo, muchos números primos cumplen 91 92 93 94 95 96
esa condición. 97 98 99 100 101 102
Números primos de Mersenne, Marin Mersenne (1588-1648) monje francés, muy famoso en su
época, afirmó que los números de la forma, 2n – 1, eran primos, para n = 2, 3, 5, 7, 13, 17, 19,
31, 67, 127 y 257 y compuestos para los restantes números. Hasta 1999 se han descubierto
38 números de Mersenne, el último es 26972593 – 1, descubierto por el GIMPS (Great Internet
Mersenne Prime Search).
más tarde Leonhard Euler (1707-1783) descubrió que F5 no es primo, en 1880, se demostró
que F6 tampoco lo es, en 1970 se demostró que F7 tampoco lo era, en 1980 se demostró para
F8 y en 1990 para F9.
Existen otras algunas fórmulas para obtener números primos, conocidas como fórmulas de
Euler.
P ( x ) = 2x2 + 3 , genera números primos desde x = 0, hasta x = 2.
Q ( x )= x 2 + x +17 , genera números primos desde x = 0, hasta x = 15.
R(x) = x 2 + x + 41 , genera números primos desde x = 0, hasta x= 40.
x 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Números Primos Gemelos, son los primos que están separados por un número par,
por ejemplo, 3 y 5. Trata de encontrar otros números Primos Gemelos.
Coprimos ó primos entre sí, se dice que dos números son Coprimos, cuando no son
divisibles entre sí, es decir el máximo común divisor de dichos números es el 1.
A los números que no son primos se les llama compuestos, porque siempre se pueden
descomponer en sus factores primos, es decir, se pueden factorizar.
Son números compuestos: 6, 10, 12, 35, 99, 144, 2000, etc.
204 2 900 2
102 2 450 2
51 3 225 3
17 17 75 3
1 1 204 = 22 × 3 × 17 25 5 900= 22 × 32×52
5 5
1 1
Ejemplo. Comprobar la descomposición en factores primos de cada uno de los siguientes
números:
a) 468 = 22×32 × 13 ×1 b) 1450= 2 × 52 × 29 ×1
c) 800 = 25 × 52 × 1 d) 1200 =24 × 3× 52×1
Ejemplos:
a) El número 60 al descomponerlo en sus factores primos obtenemos: 60=22 × 3 × 5, tendrá:
D= (2+1)(1+1)(1+1) = 3 × 2 × 2 = 12 divisores, desarrollando los factores tendremos: 20, 21,
22, 31, 51, 2×3, 22×3, 2×5, 22×5, 3×5, 2×3×5, 1 2 4
22×3×5. 3 6 12
Escribamos todos los factores primos de 60. 5 10 20
15 30 60
b) El número 144 al descomponerlo se puede escribir como 144=24 × 32, que tendrá
D=(4+1)(2+1)=5×3=15 divisores, que se originan de: 20, 21,22, 23, 24, 30, 31,32. Veamos:
1 2 4 8 16
3 6 12 24 48
9 18 36 72 144
Encontremos los factores primos de 720, que se origina de: 20, 21, 22, 23, 24, 30, 31, 32, 50, 51.
Veamos:
1 2 4 8 16
3 6 12 24 48
9 18 36 72 144
5 10 20 40 80
15 30 60 120 240
45 90 180 360 720
Por ejemplo, entre el 8 y el 12, el mayor número que los divide exactamente es el 4.
Entre el 30 y el 60, el mayor número que los divide exactamente es el 30.
Entre el 10 y el 15, el número mayor que los divide exactamente es el 5.
Ejemplos:
a) El MCD entre: 4, 16, 20, se observa que el 4 (el más pequeño) divide exactamente al
16 y al 20, el MCD es el 4.
b) El MCD entre 20, 40, 80, es el 20 (el mas pequeño) y divide exactamente al 40 y al 80.
Cuando no es fácil obtener el MCD, se puede hallar usando los siguientes métodos:
Teorema: El Máximo Común Divisor, del Dividendo y del Divisor en una división
inexacta es igual al mcd del divisor y el residuo.
Ejemplo 1: Hallar el MCD de los números 270 y 1 575 por sustracciones sucesivas.
(1575, 270) → ( 1575-270, 270 )→ (1305, 270) → (1305-270, 270) → (1035, 270) → (765, 270)
→ (495, 270), → (270, 225) → (225, 45) →(180, 45) → ( 135, 45), →(90, 45) →(45,45) ,
concluimos que el MCD es 45.
Ejemplo 2: Hallar el MCD de los números 1164 y 3686, por sustracciones sucesivas.
(3686, 1164) → (2522, 1164,) → (1358, 1164) → (1164, 194) →( 970, 194 ) →
(776, 194 ) , → (582, 194 ) →(388 , 194,) → (194 ,194 ) : El MCD es 194.
Para ambos ejemplos debe verificar que el número obtenido cumple con la definición de
MCD.
Ejemplo 1. Hallar el MCD de 98, 294, 392, 1176. Descomponemos cada uno de los
números en sus factores primos.
98 2 294 2 392 2 1176 2
49 7 147 3 196 2 588 2
7 7 49 7 98 2 294 2
1 7 7 49 7 147 7
1 7 7 21 7
1 3 3
1
El MCM entre el 36 el 18 es el 18, observemos que los múltiplos de cada uno de estos
números son:
36 : 36, 72, 108, …..
18: 18, 36, 54, 72, ….
El 18 es el menor múltiplo común a ambos números.
72 60 108 2
36 30 54 2
18 15 27 2
el MCM= 23 × 33 ×5 = 1080
9 5 9 3
3 5 3 3
3
1 1 1
5
III - Mínimo Común Múltiplo por el Máximo Común Divisor, está fundamentado en el
siguiente teorema:
Tercer: El producto anterior lo dividimos por el mcd. 142 572 ÷ 109= 1 308
Comprobemos este resultado.
ACTIVIDAD PRÁCTICA
1) ¿Cuántos divisores tienen los siguientes números compuestos?:
a) 700 b) 1 048 c) 1 640
5) Hallar el MCM de: a) 1058, 1587, 5290 Rta. 15870 b) 14, 28, 30, 120 Rta. 840
6) Hallar por divisiones sucesivas el MCD de los números: 1560, y 5400. Rta. 120.
Ejemplo 1: Una cerca de 24 m y otra de 18 m de largo deben ser construidas con piezas
prefabricadas de la misma longitud. Existen piezas de 1m, 2 m., 3 m., 6 m. y 9 m. ¿Cuál es la
pieza más larga posible que se puede utilizar para ambas cerca y cuantas piezas se necesitaran en
total?
Solución:
La primera cerca mide 24 m. La segunda cerca mide 18 m. Como quieren que se utilice la pieza
más grande, necesitamos saber cuál es máximo común divisor entre estas longitudes.
El MCD entre 24 y 18, escribimos estos números en sus factores primos, 24= 23 ×3 , 18= 2× 32,
el MCD= 2x3 = 6. Luego se debe utilizar piezas de 6m. con lo cual se necesitan,
Para la de 24 m: 24÷6 = 4, para la de 18 m: 18 ÷6 = 3, se usaran 4+3= 7 piezas de 6 metros.
Ejemplo 2:
Un faro se enciende cada 12 segundos, otro cada 18 segundos y un tercero cada 4 segundo,
a las 6:00 p.m. de la tarde los tres han coincidido. ¿Cuántas veces volverán a coincidir en
los siguientes 5 minutos?
Solución:
Los faros se encienden cada 12, 18 y 4 segundos respectivamente, lo que queremos
averiguar cada cuantos segundo ello coincidirán, en otros palabras necesitamos saber cuál
es el mcm entre estas cantidades, usando la regla descrita anterior mente se puede
comprobar que, el MCM= 22 × 32 = 4×9 = 36.
Los tres faros coincidirán cada 36 segundos, como nos dicen que en los siguientes 5
minutos cuantas veces coincidirán, calculemos: en 5 minutos hay 5× 60=300 segundos,
luego 300 ÷ 36 = 8,333, coincidirán 8 veces.
Por ejemplo, 228 es divisible por 3 ya que 2+2+8 = 12, que es múltiplo de 3; sin embargo
343 no lo es, puesto que 3+4+3= 10, que no es múltiplo de 3.
Divisibilidad por 4. Un entero N es divisible por 4, si y solo si el número formado por las
dos ultimas cifras de N, es divisible por 4, también es divisible por 4 el número cuyas dos
últimas cifras son ceros.
Por ejemplo 3128 es divisible por 4 ya que 28 lo es; sin embargo 411 no lo es pues 11 no lo
es. 400, 200 son divisibles por 4, porque sus dos últimas cifras son ceros.
Por ejemplo, 5 236 es divisible entre 7; al quitar el digito de las unidades que es 6 y
multiplicarlo por 2 , obtenemos 12 , entonces restando este producto al número que
quedó, 523 – 12 = 511, a su vez 511 será divisible por 7 ; si con este numero efectuamos
operación similar a la anterior , así: 51-1x2 = 51-2= 49 que es múltiplo de 7 ; luego 511 y
5236 son divisibles por 7.
Por ejemplo 23985 si es divisible por 9 ya que 2+3+9+8+5=27, que es múltiplo de 9; sin
embargo 386754 no es múltiplo pues 3+8+6+7+5+4=33, que no es múltiplo de 9.
Divisibilidad por 10. Un entero a es divisible por 10 si y solo si sus últimas cifras ceros.
Por ejemplo 29853780 es divisible por 10 pero 38475 no lo es.
Divisibilidad por 11. Un entero N es divisible por 11, si y solo si la diferencia de la suma de
las cifras en posición impar menos la suma de las cifras en posición par de N es divisible
por 11 o igual a cero (empezando de izquierda a derecha).
Por ejemplo 82 817 053 es divisible por 11 ya que (3+0+1+2)−(5+7+8+8) =6−28=−22, que es
divisible por 11. 27 038 es divisible por 11, ya que (8+0+2)−(3+7)=10−10 = 0.
Divisibilidad por 12. Un número N es divisible por 12 si y solo si N es divisible por 3 y por
4, es decir debe cumplir con las reglas de divisibilidad del 4 y el 3. Por ejemplo 771 084 si es
divisible por 12 ya que es múltiplo de 4 y de 3 (verificar las reglas); sin embargo, 438 no lo
es ya que es múltiplo de 3 pero no de 4.
Ejercicios:
1) Dado el número N = 2495, cuál es el menor dígito que debe colocarse en la
casilla para que N sea divisible por 3.
EJERCICIOS PROPUESTOS
6. ¿Cuál es el menor número entero que debe agregarse a 5 005 005 para convertirlo
en un número divisible por 7 007? Razona tú la solución. Rta. 5 000
Lea cuidadosamente y analiza cada uno de los siguientes problemas luego resuelva
detallando el procedimiento realizado:
2. Se tienen tres recipientes de bebida en los que hay 184 litros, 253 litros y 345 litros,
respectivamente. Se quiere envasar el contenido de los tres recipientes en recipientes de
igual capacidad. Cuál será la mayor capacidad en litros de los envases, de forma que no
sobre ni falte ningún litro? ¿Cuántos envases se necesitan? .
3. Se tiene un terreno de forma rectangular cuyas longitudes son 24m por 36 m. y se quiere
dividir en parcelas cuadradas de la mayor área posible para así sembrar un mismo número
de árboles. ¿Cuál es la mayor área posible de cada parcela y cuántos árboles se sembrarían
si en cada parcela se plantan 2 árboles cada metro cuadrado?
4. Se quiere alumbrar un terreno de forma trapezoidal cuyos lados miden 140 metros, 133
metros, 210 metros y 182 metros. Se desea colocar postes a lo largo del perímetro de manera
que cada vértice tenga un poste, además que exista la misma distancia entre postes
consecutivos y ésta sea el mayor entero posible. ¿Cuántos postes se necesitan para alumbrar
dicho terreno?
5. En un árbol de Navidad hay bombillas rojas, azules y blancas. Las rojas se encienden
cada 15 segundos, las azules cada 18 y las blancas cada 30 segundos. ¿Cada cuántos
segundos coinciden las tres bombillas encendidas? ¿Cuántas veces se encienden a la vez
durante una hora?
Respuestas:
1 2 3 4 5
23 litros 144 m2, 90 segundos.
3 cm. 91 postes
34 envases 1 728 árboles 40 veces
Otros problemas:
1. Tenemos un tablero de madera de 50 cm de largo por 35 cm de ancho, y lo queremos
dividir haciendo cuadraditos del mayor tamaño posible. ¿Qué lado tendrán dichos
cuadraditos?
Los cuadraditos serán de 5 cm de lado.
4. Un ciclista da una vuelta completa a una pista cada 54 segundos, y otro lo hace
cada 72 segundos. Si parten juntos de la línea de salida:
a. ¿Al cabo de cuánto tiempo volverán a coincidir?
b. ¿Cuántas vueltas habrá dado cada ciclista en ese momento?
a. Volverán a coincidir al cabo de 216 segundos, es decir, al cabo de 3 minutos y 36 segundos.
b. 216 : 54 = 4 vueltas habrá dado el primer ciclista 216 : 72 = 3 vueltas habrá dado el segundo ciclista
5. Para la campaña de Navidad, queremos envasar dos bebidas diferentes en botellas
iguales. Pero, para abaratar los costes, el número de botellas utilizadas debe ser el
mínimo posible. De la primera bebida tenemos 770 litros, y de la segunda, 234 litros.
¿Cuántas botellas utilizaremos?
“Excelente maestro es aquel que, enseñando poco, hace nacer en el alumno un gran deseo
de aprender”. Arturo Graf