Soorten getallen > Bewijzen
123456Bewijzen

Antwoorden van de opgaven

Opgave V1
a

`3^2-1=9-1=8` . Deelbaar door `8` .

`5^2-1=24` . Deelbaar door `8` .

b

Zie de Uitleg.

Opgave 1

Er zijn vier mogelijkheden:

  • `n` en `m` zijn beide even, dan is `n*m` deelbaar door `2 *2` en dus even;

  • `n` is even en `m` niet, dan is `n*m` deelbaar door `2` en dus even;

  • `n` is oneven en `m` is even, dan is `n*m` deelbaar door `2` en dus even;

  • `n` en `m` zijn beide oneven, dan is `n*m` niet deelbaar door `2` en dus oneven.

Dus de enige mogelijkheid voor `n*m` om oneven te zijn, is als zowel `n` als `m` oneven zijn.

Opgave 2
a

`a^2-1 =(a-1 )(a+1 )`

b

`a-1` is de voorganger van `a` en `a+1` de opvolger. Omdat `a` oneven is, zijn die getallen even.

c

Twee opeenvolgende even getallen zijn `2n` en `2n + 2` . Stel `n` is oneven, dan is `n = p+1` met `p` even. Dan is `2n+2=2(p+1)+2=2(p+1+1)=2(p+2)` .

`p+2` is weer even. `p+2=2q` .

`2n+2=4q` . Deelbaar door 4.

d

`a-1` en `a+1` zijn opeenvolgende even getallen. Dat betekent dat één van de twee door `4` deelbaar is en de andere door `2` . Dus is `(a-1)(a+1)` deelbaar door `8` en `a^2-1` dus ook.

Opgave 3

Beide zijden delen door `1 - x` mag niet, omdat je dan door `0` deelt. `x=1` was immers je uitgangspunt!

Opgave 4
a

`8=2^3` en `46=2*23` , zodat `text(kgv)(8,46)=2^3*23=184`

b

`text(kgv)(p, q) =p*q` als `p` en `q` priem en verschillend zijn.

Opgave 5
a

`0` is deelbaar door elk getal, want er blijft altijd een rest `0` over. Dus `text(ggd)(a, 0)= a` .

b

Twee verschillende priemgetallen hebben geen gemeenschappelijke (priem)factor. Dus de grootste deler van beide is `1` .

Opgave 6

Stel `text(ggd)(a,b)=r` .

Dan kunnen `a` en `b` als volgt worden ontbonden: `a=r*v` en `b=r*w` .
( `r` kan `1` zijn en `v` en `w` hebben geen gemeenschappelijke factoren).

Daaruit volgt: `text(kgv)(a,b)=r*v*w` .

Vul dit in in de te bewijzen formule:

`text(kgv)(a,b)=r*v*w=(rv*rw)/r=(a*b)/(text(ggd)(a,b))`

Dat klopt.

Opgave 7
a

`a` is even `rArr` `a^2` is even en `a^2` is even `rArr` `a` is even.

b

Als `a` een oneven getal is, dan is `a^2` ook oneven. Neem voor `a` het oneven getal `a= 2n + 1` waarbij `n` een geheel getal is. Kwadrateren geeft: `a^2 = (2n + 1)^2 = 4n^2 + 4n + 1 = 2(2n^2 + 2n) + 1` .
Dus is het kwadraat van een oneven getal inderdaad oneven.
Als `a^2` een oneven getal is, dan is `a` ook oneven.
Het bewijs is eenvoudig: als `a^2` is oneven, dan zijn er voor `a` twee mogelijkheden:

  • `a` is even. In de uitwerking staat het bewijs dat het kwadraat van elk even getal ook even is, dus kan `a` niet even zijn.

  • `a` is oneven. Als `a` oneven is, dan is zijn kwadraat ook oneven zoals we net bewezen hebben.

Q.e.d.

c

`a` kan zijn: een drievoud `a=3 n` , één meer dan een drievoud `a=3 n+1` , of twee meer dan een drievoud `a=3 n+2` .
Als `a=3 n` , dan is `a^3= (3 n) ^3=27 n^3=3 *9 n^3` ook een drievoud.
Als `a=3 n+1` , dan is `a^3= (3 n+1 ) ^3=27 n^3+27 n^2+9 n+1 =3 *(9 n^3+9 n^2+3 n)+1` geen drievoud.
Als `a=3 n+2` , dan is `a^3= (3 n+2 ) ^3=27 n^3+54 n^2+36 n+8 =3 *(9 n^3+18 n^2+12 n+2 )+2` geen drievoud.
Dus `a^3` kan alleen een drievoud zijn als `a` dat is.
Q.e.d.

Opgave 8
a

`n` is deelbaar door `12` , dan `n=12 *p=3 *4 *p` en dus ook deelbaar door zowel `3` als `4` .

b

Als een getal deelbaar is door `3` en ook door `4` , dan is het getal deelbaar door `12` .

Bewijs: `n` is deelbaar door `3` en `4` , dan `n=4 *3 *q=12 *q` dus ook deelbaar door `12` .

c

`n` is deelbaar door `12` `⇔` `n` is deelbaar door `3` en `4` .

d

`n` is deelbaar door `12` , dan `n=12 *p=2 *6 *p` en dus ook deelbaar door zowel `2` als `6` .

e

`n` is deelbaar door `2` en `6` levert een probleem op omdat `6` al deelbaar is door `2` . Bijvoorbeeld het getal `18` is deelbaar door `6` en door `2` , maar niet door `12` .

f

`n` is deelbaar door `a*b` `⇔` `n` is deelbaar door `a` en `b` en de `text(ggd)(a, b) = 1` (ofwel `a` en `b` hebben geen gemeenschappelijke delers behalve `1` ).

Opgave 9
a

Neem aan dat de bewering niet waar is. Dan zit er in elk hok maximaal `1` duif. In totaal zitten er dan maximaal `9*1 =9` duiven in de hokken. Dat klopt niet met het gegeven dat er `10` duiven in de hokken zitten. Dus tegenspraak, dus de bewering is waar.

b

Als er `n` duiven verdeeld moeten worden over `m` hokken, waarbij `n>m` , dan is er zeker één hok waarin minstens twee duiven zitten.

c

Je kunt maximaal vier getallen kiezen onder de vijf. Je kiest er daarom altijd minstens twee uit `5, 6, 7, 8, 9, 10` . Welke twee je daarvan ook kiest, hun som is altijd minstens `11` .

d

Het aantal andere mensen dat een ieder kent, is een getal uit de serie `1, 2, 3, ..., 49` . Omdat er maar `49` van die getallen zijn en `50` personen precies één zo'n getal krijgen, is er altijd minstens één getal bij dat bij twee personen terecht komt.

Opgave 10
a

Een "bewijs uit het ongerijmde " houdt in dat je ervan uitgaat dat de stelling niet waar is en je vervolgens aantoont dat dit niet kan kloppen omdat er een tegenspraak ontstaat.

b

Neem aan dat de stelling niet waar is. Er bestaat dan een getal `p` dat niet te schrijven is als het product van priemgetallen. Omdat `p` zelf niet priem is, heeft `p` delers, bijvoorbeeld `p=a*b` . Voor die getallen `a` en `b` geldt nu dat minstens een van beide niet priem mag zijn, bijvoorbeeld `b` , dus `b=c*d` . Voor die getallen `c` en `d` geldt nu dat minstens een van beide niet priem mag zijn, bijvoorbeeld `d` , dus `d=e*f` , enzovoort.
Dit proces moet echter na een eindig aantal stappen eindigen, omdat `p` een eindig getal is. In dat geval bestaat `p` echter uit een product van alleen priemgetallen en dat is in strijd met de aanname dat de stelling niet waar is.

Opgave 11
a

`text(kgv)(5,7) = 35` en `text(kgv)(10,15) = 30`

b

`text(kgv)(140, 504) = 2520`

Opgave 12
a

`text(ggd)(140,504) = 2^2*7 =28`

b

`text(ggd)(143, 2541) = 11`

Opgave 13
a

`text(ggd)(39,102) = 3`

b

`text(kgv)(39, 102) = 1326`

Opgave 14

`(n^3-n) ^2=n^2 (n-1 ) ^2 (n+1 ) ^2` .
Omdat `n-1` , `n` en `n+1` drie opeenvolgende getallen zijn, is één van deze drie een drievoud. Omdat je deze factor kwadrateert, is het geheel deelbaar door `9` .

Opgave 15
a

Oneven en even wisselen elkaar af en de drievouden vind je bij elk derde getal, als je vanaf `1` begint.

b

`n^5-n=n(n-1 )(n+1 )(n^2+1 )`
Neem nu voor `n` de volgende vijf mogelijkheden: `n=5 k` , `n=5 k+1` , `n=5 k+2` , `n=5 k+3` of `n=5 k+4` .
Als `n=5 k` , dan is `n^5-n=5 k(5 k-1 )(5 k+1 )(25 k^2+1 )` , dus `n^5-n` is deelbaar door `5` en ook door `2` en `3` (drie opeenvolgende getallen), dus deelbaar door `5 *3 *2 =30` .

Als `n=5 k+1` dan is `n^5-n=(5 k+1 )*5 k*(5 k+2 )( (5 k+1 ) ^2+1 )` , dus `n^5-n` is deelbaar door `5` en ook door `2` en `3` (drie opeenvolgende getallen), dus deelbaar door `5 *3 *2 =30` , enzovoort.

Opgave 16
a

Als je van getal `a` , het grootste getal, een aantal keer `b` aftrekt, dan blijft daar een rest over ( `r` ). Dan geldt `a-q*b=c*p-q*d*p=r` waarbij `c` en `q*d` geen gemeenschappelijke deler kunnen hebben, omdat dan `p` niet de g.g.d. van `a` en `b` was.

Dus hebben `r=c*p-q*d*p` en `b=q*d*p` ook `p` als grootste gemeenschappelijke deler.

b

Je begint met het grootste getal. In plaats van `a-q*b=r` gebruik je `a=q*b+r` .

Van `504` kun je `3*140` aftrekken, rest `84` . `504 = 3 *140 +84` , dus de `text(ggd)(140, 504)` = de `text(ggd)(140, 84)` .
Van `140` kun je `1*84` aftrekken, rest `56` . `140 =1 *84 +56` , dus de `text(ggd)(140, 84)` = de `text(ggd)(84, 56)` .

Van `84` kun je `1*56` aftrekken, rest `28` . `84 =1 *56 +28` dus de `text(ggd)(84, 56)` = de `text(ggd)(56, 28)` .

Van `56` kun je `2*28` aftrekken, rest `0` . `56 =2 *28 +0` dus de `text(ggd)(56, 28)` = de `text(ggd)(28, 0) = 28` .

c

Van `2541` kun je `17*143` aftrekken, rest `110` . `2541 =17 *143 +110` , dus de `text(ggd)(143, 2541)` = de `text(ggd)(143, 110)` .

Van `143` kun je `1*110` aftrekken, rest `33` . `143 =1 *110 +33` , dus de `text(ggd)(143, 110)` = de `text(ggd)(110, 33)` .

Van `110` kun je `3*33` aftrekken, rest `11` . `110 =3 *33 +11` , dus de `text(ggd)(110, 33)` = de `text(ggd)(33, 11)` .

Van `11` kun je `1*11` aftrekken, rest `0` . `11 =1 *11 +0` , dus de `text(ggd)(33, 11)` = de `text(ggd)(11, 0)` .

Opgave 17

Gebruik het algoritme van Euclides.

`102 =2 *39 +24` , dus `text(ggd)(102, 39) = text(ggd)(39, 24)` .
`39 =1 *24 +15` , dus `text(ggd) (39,24) = text(ggd)(24, 15)` .
`24 =1 *15+9` , dus `text(ggd) (24, 15) = text(ggd)(15, 9)` .

`15 = 1 *9 +6` , dus `text(ggd)(15, 9) = text(ggd)(9, 6)` .

`9 = 1 *6 + 3` , dus `text(ggd)(9, 6) = text(ggd)(6, 3)` .

`6 = 2 *3 +0` , dus de `text(ggd)(6, 3) = text(ggd)(3, 0) = 3` .

Nu is `0 = 6 - 2 * 3 = 6 - 2(9 - 1 * 6) = 3* 6 - 18 = 3* (15 - 1 * 9) - 18 =`
`3 * 15 - 5 * 9 = 3 * 15 - 5 * (24 - 1 * 15) = 8 * 15 - 5 * 24 = 8 * (39 - 1 * 24) - 5 * 24 =`
`8 * 39 - 13 * 24 = 8 * 39 - 13 * (102 - 2 * 39) = 34 * 39 - 13 * 102` .

Je moet dus `34` sprongen van `39` maken en dan `13` sprongen van `102` terug.

Opgave 18

Als `a=2 n+1` dan is `a^3=8 n^3+12 n^2+6 n+1 =2 (4 n^3+6 n^2+3 n)+1` dus ook oneven.
Als `a^3` is oneven dan zijn er twee mogelijkheden: `a` is even of `a` in oneven. En `a` is even klopt niet, want dan moet ook `a^3` even zijn.

Opgave 19
a

`text(ggd)(33, 91) = 1`

b

`text(kgv)(33, 91) = 3003`

c

Algoritme van Euklides: `1 =4 *91 -11 *33` , dus `4` sprongen van `91` naar rechts en `11` van `33` naar links.

Opgave 20

Neem bijvoorbeeld `g=a*10^3+b*10^2+c*10 +d` dan is `a+b+c+d` een drievoud.
En dan is `g=999 a+99 b+9 c+a+b+c+d` ook een drievoud.
Dit kun je gemakkelijk uitbreiden naar grotere en kleinere getallen. Je gebruikt steeds het tientallig stelsel.

verder | terug