Tema 23 de 33Aritmética

Números primos

Descubrirás cómo se clasifican los enteros positivos según sus divisores y aprenderás a usar la descomposición canónica de los números primos para calcular divisores y resolver problemas de admisión.

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19 min de lectura13 apartados5 temas que vinieron en admisión

Números primos I

El porqué del tema

¿Para qué estudiamos este tema?

En el tema anterior, Teoría de Divisibilidad II, aprendiste a trabajar con la relación “un número divide a otro”, con múltiplos, residuos y criterios de divisibilidad. Ahora daremos un paso más: clasificaremos a los enteros positivos según la cantidad de divisores que tienen y nos concentraremos en los números primos, que son los “ladrillos” con los que se construyen todos los demás enteros.

La idea central es esta: todo entero positivo mayor que 1 se puede descomponer como producto de números primos. Esa descomposición, llamada descomposición canónica, permite responder preguntas muy concretas que la UNMSM toma con frecuencia:

  • ¿cuántos divisores positivos tiene un número?
  • ¿cuánto suman todos sus divisores?
  • ¿cuántos de sus divisores son múltiplos de cierto número?
  • ¿cómo se descompone un factorial?
  • ¿cuándo dos números son primos entre sí?

Por eso este tema no es solamente teórico: es una herramienta de cálculo. Las preguntas de admisión suelen disfrazar estos conceptos en situaciones cotidianas: precios, bonificaciones, cantidades de objetos, etc. Si dominas la descomposición canónica y las fórmulas de divisores, podrás plantear esos problemas con rapidez.

En este primer tema de números primos aprenderás desde la clasificación básica de los enteros positivos hasta la descomposición canónica de un factorial, pasando por el teorema de Gauss y los números PESI. En el siguiente tema se continuará con aplicaciones más avanzadas, como la función de Euler.

Antes de empezar

Lo que necesitas saber antes

Antes de empezar conviene recordar dos ideas del tema anterior:

  1. Divisor positivo:
    Decimos que dd es divisor de NN si existe un entero qq tal que
    N=dq. N=dq. En este tema trabajaremos con divisores positivos, salvo que se indique lo contrario.

  2. Notación de multiplicidad:
    Escribir N=a∘N=\stackrel{\circ}{a} significa que NN es múltiplo de aa. Por ejemplo,
    p=6∘+1 p=\stackrel{\circ}{6}+1 significa que pp deja residuo 11 al dividirse entre 66.

También usaremos la expresión MCD⁡(a,b)\operatorname{MCD}(a,b) para el máximo común divisor de aa y bb.

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1. Clasificación de los enteros positivos

Para clasificar un entero positivo podemos mirar cuántos divisores positivos tiene. Observa los primeros números:

nn Divisores positivos Cantidad Clasificación
1 {1}\{1\} 1 Unidad
2 {1,2}\{1,2\} 2 Primo
3 {1,3}\{1,3\} 2 Primo
4 {1,2,4}\{1,2,4\} 3 Compuesto
5 {1,5}\{1,5\} 2 Primo
6 {1,2,3,6}\{1,2,3,6\} 4 Compuesto
7 {1,7}\{1,7\} 2 Primo
8 {1,2,4,8}\{1,2,4,8\} 4 Compuesto
9 {1,3,9}\{1,3,9\} 3 Compuesto

Esto motiva las definiciones.

1.1 La unidad

El número 11 tiene un solo divisor positivo: él mismo.
Por eso no es primo ni compuesto.

1.2 Números primos

Un entero positivo es primo absoluto, o simplemente primo, si tiene exactamente dos divisores positivos:

1yeˊl mismo. 1 \quad \text{y} \quad \text{él mismo}.

Ejemplos:

2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29,… 2,\ 3,\ 5,\ 7,\ 11,\ 13,\ 17,\ 19,\ 23,\ 29,\dots

El menor número primo es 22.
También se les llama números simples, junto con la unidad, porque tienen a lo más dos divisores.

En Z+\mathbb{Z}^+, “primo” significa primo absoluto: exactamente dos divisores positivos. No confundas con el uso en Z\mathbb{Z}, donde pp y −p-p se consideran primos enteros.

1.3 Números compuestos

Un entero positivo es compuesto si tiene más de dos divisores positivos.

Ejemplos:

4, 6, 8, 9, 10, 12, 14, 15,… 4,\ 6,\ 8,\ 9,\ 10,\ 12,\ 14,\ 15,\dots

El menor número compuesto es 44.

Una observación muy útil:

Todo número compuesto tiene al menos un divisor primo.

Por ejemplo, 66 tiene divisor primo 22 y 33; 1515 tiene divisores primos 33 y 55.

1.4 Primeros números primos

Conviene memorizar al menos los primos menores que 100100:

2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,53,59,61,67,71,73,79,83,89,97. 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97.

Esta lista permite aplicar con rapidez el criterio de la raíz cuadrada que veremos pronto.

1.5 Propiedades básicas de los números primos

Algunas propiedades inmediatas:

  1. Existen infinitos números primos.
    Euclides dio un argumento clásico: si existiera un número finito de primos p1,p2,…,pkp_1,p_2,\dots,p_k, entonces
    P=p1p2⋯pk+1 P=p_1p_2\cdots p_k+1 sería mayor que 11 y tendría un divisor primo. Ese divisor no podría ser ninguno de los pip_i, porque al dividir PP entre cada pip_i deja residuo 11. Por tanto habría un primo nuevo, lo que contradice que la lista era finita.

  2. El único primo par es 22.
    Todos los demás primos son impares, porque cualquier otro par mayor que 22 es divisible entre 22.

  3. Los únicos números consecutivos que son primos a la vez son 22 y 33.
    Entre dos números consecutivos, uno es par. Si ambos fueran primos, el par debería ser 22.

  4. Los únicos impares consecutivos que son primos a la vez son 3,5,73,5,7.
    Porque en tres impares consecutivos siempre hay uno múltiplo de 33.

  5. Todo primo p>2p>2 es de la forma
    p=4k+1op=4k−1. p=4k+1 \quad \text{o} \quad p=4k-1. Lo contrario no siempre es cierto: 15=4(4)−115=4(4)-1, pero 1515 no es primo.

  6. Todo primo p>3p>3 es de la forma
    p=6k+1op=6k−1. p=6k+1 \quad \text{o} \quad p=6k-1. Justificación: todo entero se expresa como 6k,6k+1,6k+2,6k+3,6k+4,6k+56k, 6k+1, 6k+2, 6k+3, 6k+4, 6k+5.
    Si p>3p>3, no puede ser 6k6k ni 6k+26k+2 ni 6k+46k+4, porque serían pares; tampoco puede ser 6k+36k+3, porque sería múltiplo de 33. Solo quedan 6k+16k+1 y 6k+5=6(k+1)−16k+5=6(k+1)-1.
    Lo contrario no siempre se cumple: 25=6(4)+125=6(4)+1, pero 2525 es compuesto.

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2. ¿Cómo saber si un número es primo o compuesto?

No hace falta dividir un número entre todos los enteros menores que él. Basta usar el criterio de la raíz cuadrada:

Sea n>1n>1. Si nn es compuesto, entonces n=a⋅bn=a\cdot b con 1<a≤b<n1<a\le b<n.
En ese caso, a≤na\le \sqrt{n}. Por tanto, si nn no tiene ningún divisor primo menor o igual que n\sqrt{n}, entonces nn es primo.

Pasos prácticos

  1. Calcula n\sqrt{n} y toma su parte entera.
  2. Escribe todos los primos menores o iguales que esa parte entera.
  3. Divide nn entre cada uno de esos primos.
    • Si ninguna división es exacta, nn es primo.
    • Si al menos una es exacta, nn es compuesto.

Ejemplo 1

Determina si 229229 es primo.

229≈15,13 \sqrt{229}\approx 15,13

Los primos menores o iguales que 1515 son:

2,3,5,7,11,13. 2,3,5,7,11,13.

Ahora dividimos:

229 no es divisible entre 2,3,5,7,11,13. 229 \text{ no es divisible entre } 2,3,5,7,11,13.

Por lo tanto, 229229 es primo.

Ejemplo 2

Determina si 221221 es primo.

221≈14,87 \sqrt{221}\approx 14,87

Primos menores o iguales que 1414:

2,3,5,7,11,13. 2,3,5,7,11,13.

Al dividir:

221=13⋅17. 221 = 13\cdot 17.

Como 13∣22113\mid 221, el número 221221 es compuesto.

La criba de Eratóstenes es el método clásico para obtener primos menores que una cota dada: se colocan los números del 22 en adelante, se tachan los múltiplos de 22 salvo el 22, luego los de 33 salvo el 33, y así sucesivamente. Los que quedan sin tachar son primos.

2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13
14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31
32 33 34 35 36 37
38 39 40 41 42 43
44 45 46 47 48 49
50 51 52 53 54 55
56 57 58 59 60

Criba de Eratóstenes del 2 al 60: primos resaltados y compuestos tachados

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3. Descomposición canónica de un entero positivo

El teorema fundamental de la aritmética afirma lo siguiente:

Todo entero N>1N>1 se puede expresar de manera única como producto de números primos elevados a exponentes positivos.

Ordenando los primos de menor a mayor, escribimos:

N=p1α1p2α2⋯pmαm, N=p_1^{\alpha_1}p_2^{\alpha_2}\cdots p_m^{\alpha_m},

donde

p1<p2<⋯<pm p_1<p_2<\cdots<p_m

son primos distintos y los exponentes αi\alpha_i son enteros positivos.

Esta expresión se llama descomposición canónica, abreviada D.C..

Ejemplo

Descompongamos 360360:

360=23⋅32⋅5. 360 = 2^3\cdot 3^2\cdot 5.

Aquí los primos son 2,3,52,3,5, ordenados de menor a mayor.

No está en D.C. si hay bases compuestas o no ordenadas. Por ejemplo,

N=22⋅43⋅5 N=2^2\cdot 4^3\cdot 5

no está en forma canónica, porque 44 es compuesto. Su forma canónica es:

22⋅43⋅5=22⋅(22)3⋅5=28⋅5. 2^2\cdot 4^3\cdot 5 = 2^2\cdot (2^2)^3\cdot 5 = 2^8\cdot 5.

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4. Cantidad, suma y producto de divisores

La descomposición canónica permite calcular cuántos divisores tiene un número y cuánto suman o cuánto vale su producto.

4.1 Cantidad de divisores positivos

Si

N=p1α1p2α2⋯pmαm, N=p_1^{\alpha_1}p_2^{\alpha_2}\cdots p_m^{\alpha_m},

entonces todo divisor positivo dd de NN tiene la forma

d=p1β1p2β2⋯pmβm, d=p_1^{\beta_1}p_2^{\beta_2}\cdots p_m^{\beta_m},

donde cada exponente βi\beta_i puede tomar los valores

0,1,2,…,αi. 0,1,2,\dots,\alpha_i.

Hay αi+1\alpha_i+1 opciones para cada exponente. Por tanto:

CD⁡(N)=(α1+1)(α2+1)⋯(αm+1). \operatorname{CD}(N)=(\alpha_1+1)(\alpha_2+1)\cdots(\alpha_m+1).

Ejemplo

Para N=360=23⋅32⋅51N=360=2^3\cdot 3^2\cdot 5^1,

CD⁡(360)=(3+1)(2+1)(1+1)=4⋅3⋅2=24. \operatorname{CD}(360)=(3+1)(2+1)(1+1)=4\cdot 3\cdot 2=24.

Así, 360360 tiene 2424 divisores positivos.

4.2 Suma de divisores positivos

Para un solo factor primo pαp^\alpha, la suma de sus divisores es la suma geométrica:

1+p+p2+⋯+pα=pα+1−1p−1. 1+p+p^2+\cdots+p^\alpha = \frac{p^{\alpha+1}-1}{p-1}.

Como los factores primos de la D.C. son independientes, la suma de todos los divisores de NN es el producto de esas sumas:

SD⁡(N)=∏i=1mpiαi+1−1pi−1. \operatorname{SD}(N)=\prod_{i=1}^{m}\frac{p_i^{\alpha_i+1}-1}{p_i-1}.

Ejemplo

Para N=360=23⋅32⋅5N=360=2^3\cdot 3^2\cdot 5,

SD⁡(360)=24−12−1⋅33−13−1⋅52−15−1. \operatorname{SD}(360)= \frac{2^{4}-1}{2-1}\cdot \frac{3^{3}-1}{3-1}\cdot \frac{5^{2}-1}{5-1}.

Calculamos:

24−11=15,33−12=13,52−14=6. \frac{2^4-1}{1}=15, \quad \frac{3^3-1}{2}=13, \quad \frac{5^2-1}{4}=6.

Luego,

SD⁡(360)=15⋅13⋅6=1170. \operatorname{SD}(360)=15\cdot 13\cdot 6 = 1170.

4.3 Promedio de divisores positivos

Si se pide el promedio de los divisores positivos de NN, basta recordar:

promedio=SD⁡(N)CD⁡(N). \text{promedio} = \frac{\operatorname{SD}(N)}{\operatorname{CD}(N)}.

Esto aparece en problemas aplicados donde se habla de bonificaciones, repartos o precios.

4.4 Producto de divisores positivos

Si agrupamos cada divisor dd con su complementario N/dN/d, cada pareja tiene producto NN. Hay CD⁡(N)\operatorname{CD}(N) divisores, así que se forman CD⁡(N)/2\operatorname{CD}(N)/2 parejas. Por tanto:

PD⁡(N)=NCD⁡(N)/2. \operatorname{PD}(N)=N^{\operatorname{CD}(N)/2}.

También suele escribirse:

PD⁡(N)=NCD⁡(N). \operatorname{PD}(N)=\sqrt{N^{\operatorname{CD}(N)}}.

Ejemplo

Para 360360, ya vimos que CD⁡(360)=24\operatorname{CD}(360)=24. Entonces

PD⁡(360)=36012. \operatorname{PD}(360)=360^{12}.

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5. Divisores con condiciones: divisores múltiplos de \(k\)

Muchas preguntas no piden todos los divisores de NN, sino los divisores que cumplen una condición. La más común es:

¿Cuántos divisores de NN son múltiplos de kk?
¿Cuánto suman los divisores de NN múltiplos de kk?

El procedimiento es simple. Si k∣Nk\mid N, escribimos:

N=k⋅m. N=k\cdot m.

Un divisor dd de NN que sea múltiplo de kk debe tener la forma

d=k⋅t, d=k\cdot t,

donde t∣mt\mid m. Por lo tanto:

CD⁡k˙(N)=CD⁡(m)=CD⁡(Nk). \operatorname{CD}_{\dot{k}}(N)=\operatorname{CD}(m)=\operatorname{CD}\left(\frac{N}{k}\right).

Para la suma:

SD⁡k˙(N)=∑t∣mkt=k∑t∣mt=k⋅SD⁡(m). \operatorname{SD}_{\dot{k}}(N) = \sum_{t\mid m} kt = k\sum_{t\mid m} t = k\cdot \operatorname{SD}(m).

Ejemplo

Hallemos la cantidad y suma de los divisores de 144144 que son múltiplos de 66.

Como

144=6⋅24, 144=6\cdot 24,

entonces

CD⁡6˙(144)=CD⁡(24). \operatorname{CD}_{\dot{6}}(144)=\operatorname{CD}(24).

Además,

24=23⋅3 24=2^3\cdot 3

así que

CD⁡(24)=(3+1)(1+1)=8. \operatorname{CD}(24)=(3+1)(1+1)=8.

La suma de los divisores múltiplos de 66 es:

SD⁡6˙(144)=6⋅SD⁡(24). \operatorname{SD}_{\dot{6}}(144)=6\cdot \operatorname{SD}(24).

Calculamos:

SD⁡(24)=24−12−1⋅32−13−1=15⋅4=60. \operatorname{SD}(24)=\frac{2^4-1}{2-1}\cdot \frac{3^2-1}{3-1} =15\cdot 4=60.

Luego,

SD⁡6˙(144)=6⋅60=360. \operatorname{SD}_{\dot{6}}(144)=6\cdot 60=360.

Divisores múltiplos de un número pero no de otro

Si se pide, por ejemplo, cuántos divisores de NN son múltiplos de 22 pero no de 33, usamos:

CD⁡2, no 3(N)=CD⁡2˙(N)−CD⁡6˙(N). \operatorname{CD}_{2,\ \text{no }3}(N) = \operatorname{CD}_{\dot{2}}(N)-\operatorname{CD}_{\dot{6}}(N).

Porque “múltiplo de 22 y de 33” equivale a “múltiplo de 66”.

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6. Números PESI (primos entre sí)

Dos o más enteros positivos son primos entre sí, coprimos o PESI si su único divisor común positivo es 11. Equivalentemente:

MCD⁡(a,b)=1. \operatorname{MCD}(a,b)=1.

Ejemplos

  • 22 y 1313 son PESI, porque MCD⁡(2,13)=1\operatorname{MCD}(2,13)=1.
  • 99 y 2020 son PESI, porque MCD⁡(9,20)=1\operatorname{MCD}(9,20)=1, aunque ambos son compuestos.

Esto es importante: PESI no significa que los números sean primos. Significa que no comparten factores primos.

6.1 PESI dos a dos

Un conjunto de números es PESI dos a dos cuando cada pareja tomada entre ellos es PESI.

Ejemplo: 8,21,258,21,25 son PESI dos a dos porque

MCD⁡(8,21)=1,MCD⁡(8,25)=1,MCD⁡(21,25)=1. \operatorname{MCD}(8,21)=1, \quad \operatorname{MCD}(8,25)=1, \quad \operatorname{MCD}(21,25)=1.

Si un conjunto es PESI dos a dos, entonces todo el conjunto es PESI. El recíproco no siempre se cumple.

Contraejemplo clásico: 6,10,156,10,15.

MCD⁡(6,10,15)=1, \operatorname{MCD}(6,10,15)=1,

así que como conjunto son PESI, pero no son PESI dos a dos, porque

MCD⁡(6,10)=2,MCD⁡(6,15)=3,MCD⁡(10,15)=5. \operatorname{MCD}(6,10)=2, \quad \operatorname{MCD}(6,15)=3, \quad \operatorname{MCD}(10,15)=5.

6.2 Propiedades útiles de los PESI

  1. Dos números consecutivos siempre son PESI.
    Si d∣nd\mid n y d∣n+1d\mid n+1, entonces dd divide a su diferencia: d∣(n+1)−n=1. d\mid (n+1)-n=1. Luego d=1d=1.

  2. Si aa y bb son PESI, entonces ama^m y bnb^n también son PESI.

  3. Si aa es PESI con bb y también con cc, entonces aa es PESI con b⋅cb\cdot c.

  4. Si un grupo de números incluye al 11, entonces el grupo es PESI, porque el máximo común divisor siempre será 11.

  5. Dos números pares positivos nunca son PESI, porque ambos comparten el factor 22.

  6. Si a+ba+b es un número primo, entonces aa y bb son PESI.
    En efecto, si d∣ad\mid a y d∣bd\mid b, entonces d∣a+bd\mid a+b. Como a+ba+b es primo, d=1d=1 o d=a+bd=a+b. Pero dd es divisor de aa y de bb, y a,ba,b son menores que a+ba+b, así que no puede ser a+ba+b. Luego d=1d=1.

Estas propiedades son muy útiles para problemas en los que se pide garantizar que dos números no comparten factores.

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7. Teorema de Gauss

El teorema de Gauss que se usa en este nivel tiene dos formas equivalentes.

Forma con primos

Si pp es un número primo y

p∣ab, p\mid ab,

entonces

p∣aop∣b. p\mid a \quad \text{o} \quad p\mid b.

Es decir, si un primo divide a un producto, necesariamente divide a uno de los factores.

Más generalmente, si

p∣a1a2⋯ak, p\mid a_1a_2\cdots a_k,

entonces pp divide al menos a uno de los aia_i.

Forma general con PESI

Si

a∣bc a\mid bc

y además aa y bb son PESI, entonces

a∣c. a\mid c.

La idea intuitiva es que los factores primos de aa no están en bb, así que para que aa divida al producto bcbc, esos factores deben estar en cc.

Ejemplo

Sabemos que

4∣9⋅20, 4\mid 9\cdot 20,

porque 9⋅20=1809\cdot 20=180 y 180=4⋅45180=4\cdot 45.

Además, 44 y 99 son PESI. Entonces, por el teorema de Gauss:

4∣20. 4\mid 20.

Efectivamente, 20=4⋅520=4\cdot 5.

Peligro si no son PESI

Si falla la condición de que sean PESI, el teorema no se aplica. Por ejemplo,

6∣4⋅9 6\mid 4\cdot 9

porque 4⋅9=364\cdot 9=36 y 36=6⋅636=6\cdot 6. Sin embargo,

6∤4y6∤9. 6\nmid 4 \quad \text{y} \quad 6\nmid 9.

Aquí MCD⁡(6,4)=2≠1\operatorname{MCD}(6,4)=2\neq 1, por eso no se cumple la conclusión.

El teorema de Gauss se usa mucho para simplificar condiciones de divisibilidad, especialmente cuando se sabe que un número es PESI con otro.

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8. Descomposición canónica de un factorial

Un factorial es el producto de todos los enteros positivos desde 11 hasta nn:

n!=1⋅2⋅3⋯n. n! = 1\cdot 2\cdot 3\cdots n.

Para descomponer canónicamente n!n!, necesitamos saber cuántas veces aparece cada número primo pp en ese producto.

Exponente de pp en n!n!

El exponente del primo pp en la D.C. de n!n! se calcula con la suma:

vp(n!)=⌊np⌋+⌊np2⌋+⌊np3⌋+⋯ v_p(n!) = \left\lfloor \frac{n}{p}\right\rfloor + \left\lfloor \frac{n}{p^2}\right\rfloor + \left\lfloor \frac{n}{p^3}\right\rfloor +\cdots

Aquí ⌊x⌋\lfloor x\rfloor significa “parte entera de xx”, es decir, el mayor entero menor o igual que xx.

¿Por qué funciona?

  • ⌊n/p⌋\lfloor n/p\rfloor cuenta los múltiplos de pp entre 11 y nn.
  • ⌊n/p2⌋\lfloor n/p^2\rfloor agrega un factor pp adicional para los múltiplos de p2p^2.
  • ⌊n/p3⌋\lfloor n/p^3\rfloor agrega otro factor para los múltiplos de p3p^3.

Y así sucesivamente.

Ejemplo

Hallemos el exponente de 22 en 20!20!.

⌊202⌋=10,⌊204⌋=5,⌊208⌋=2,⌊2016⌋=1. \left\lfloor \frac{20}{2}\right\rfloor =10, \quad \left\lfloor \frac{20}{4}\right\rfloor =5, \quad \left\lfloor \frac{20}{8}\right\rfloor =2, \quad \left\lfloor \frac{20}{16}\right\rfloor =1.

Sumamos:

10+5+2+1=18. 10+5+2+1=18.

Por tanto,

v2(20!)=18. v_2(20!)=18.

Para 33:

⌊203⌋=6,⌊209⌋=2. \left\lfloor \frac{20}{3}\right\rfloor =6, \quad \left\lfloor \frac{20}{9}\right\rfloor =2.

Entonces

v3(20!)=6+2=8. v_3(20!)=6+2=8.

Para 55:

⌊205⌋=4. \left\lfloor \frac{20}{5}\right\rfloor =4.

Luego

v5(20!)=4. v_5(20!)=4.

Así, una parte de la D.C. de 20!20! es:

20!=218⋅38⋅54⋅72⋅11⋅13⋅17⋅19. 20! = 2^{18}\cdot 3^8\cdot 5^4\cdot 7^2\cdot 11\cdot 13\cdot 17\cdot 19.

Faltarían los primos mayores que 2020, que no aparecen.

Aplicación: cantidad de ceros finales de un factorial

Un número termina en ceros según cuántas veces aparece el factor 1010, es decir, cuántas veces aparece 2⋅52\cdot 5.

Como en un factorial hay más factores 22 que 55, la cantidad de ceros finales de n!n! es:

v5(n!). v_5(n!).

En 20!20!,

v5(20!)=4, v_5(20!)=4,

así que 20!20! termina en 44 ceros.

Cuidado

Errores frecuentes

  1. Pensar que 11 es primo.
    El 11 tiene un solo divisor, no dos. No es primo ni compuesto.

  2. Confundir “primo” con “PESI”.
    Un número puede ser compuesto y aun así ser PESI con otro. Por ejemplo, 99 y 2020 son PESI, pero 99 no es primo.

  3. Creer que todo número de la forma 6k±16k\pm1 es primo.
    Es falso. Por ejemplo, 25=6(4)+125=6(4)+1 y 2525 es compuesto.

  4. Aplicar las fórmulas de divisores sin tener la descomposición canónica.
    Si escribes N=22⋅43N=2^2\cdot 4^3, no puedes aplicar directamente las fórmulas con base 44. Primero convierte todo a bases primas.

  5. Al calcular divisores múltiplos de kk, dividir mal.
    Si N=k⋅mN=k\cdot m, los divisores múltiplos de kk se obtienen a partir de los divisores de mm, no de N/kN/k si no se interpreta bien. La fórmula segura es: CD⁡k˙(N)=CD⁡(Nk). \operatorname{CD}_{\dot{k}}(N)=\operatorname{CD}\left(\frac{N}{k}\right).

  6. Olvidar la condición PESI en el teorema de Gauss.
    El teorema exige que aa y bb sean PESI. Si no lo son, la conclusión puede fallar.

  7. Calcular mal el exponente en factoriales.
    Recuerda sumar ⌊n/p⌋+⌊n/p2⌋+⋯\lfloor n/p\rfloor + \lfloor n/p^2\rfloor + \cdots, no solamente ⌊n/p⌋\lfloor n/p\rfloor.

  8. Confundir promedio de divisores con suma de divisores.
    El promedio es SD⁡/CD⁡\operatorname{SD}/\operatorname{CD}.

Aprende resolviendo

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1

Determina si 437437 es primo o compuesto.

Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.

Ejemplo 2

Para N=5400N=5400, calcula CD⁡(N)\operatorname{CD}(N), SD⁡(N)\operatorname{SD}(N) y PD⁡(N)\operatorname{PD}(N).

Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.

Ejemplo 3

Halla el exponente de 33 en la descomposición canónica de 40!40! y determina en cuántos ceros termina 40!40!.

Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.

Ejemplo 4

Sea N=2α⋅3βN=2^{\alpha}\cdot 3^{\beta} un número entero positivo. Se sabe que al multiplicar NN por 66, la cantidad de sus divisores aumenta en 88; y al dividir NN entre 22, la cantidad de sus divisores disminuye en 55. Halla NN y SD⁡(N)\operatorname{SD}(N).

Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.

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Ya tienes lo esencial para descomponer un número en factores primos, calcular cuántos y cuáles son sus divisores, trabajar con factoriales y reconocer números PESI. En Números primos II usaremos esta base para estudiar la función de Euler, que cuenta cuántos enteros positivos menores o iguales que un número son PESI con él, y otras aplicaciones aritméticas relacionadas con congruencias.

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Hasta 6 básicas, 8 intermedias y 6 avanzadas; si un nivel no alcanza, se completa con el nivel más cercano. El diagnóstico recomienda una ruta; la evaluación final actualiza el porcentaje y puede marcar el tema como aprendido.

Básico 5/6Intermedio 16/8Avanzado 5/6Total 26/20

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