Взаимно простые числа как пишется

Как правильно пишется словосочетание «взаимно простые числа»

взаи́мно просты́е чи́сла

взаи́мно просты́е чи́сла

Источник: Орфографический
академический ресурс «Академос» Института русского языка им. В.В. Виноградова РАН (словарная база
2020)

Делаем Карту слов лучше вместе

Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать
Карту слов. Я отлично
умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!

Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.

Вопрос: лизоблюдство — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?

Ассоциации к словосочетанию «простое число»

Ассоциации к слову «взаимно»

Ассоциации к слову «простой»

Ассоциации к слову «число»

Синонимы к словосочетанию «взаимно простые числа»

Предложения со словосочетанием «взаимно простые числа»

  • Замечание. Как видно из случаев, приведённых в примере 2, понятия «простые числа» и «взаимно простые числа» не имеют особой связи между собой.
  • Он доказал теорему о существовании бесконечного числа простых чисел в некоторой арифметической прогрессии из целых чисел, у которой разность и первый член взаимно простые числа.
  • (все предложения)

Значение словосочетания «простое число»

  • Простое число ( мат.) — число, делящееся на единицу или само на себя, например: 3, 5, 7, 11. См. также простой. (Малый академический словарь, МАС)

    Все значения словосочетания ПРОСТОЕ ЧИСЛО

Значение слова «простой»

  • ПРОСТО́Й1, —а́я, —о́е; прост, проста́, про́сто; про́ще, просте́йший. 1. Не сложный, не трудный, легко доступный для понимания, выполнения, управления и т. п. Простая задача. Простое дело. Простой чертеж. Простой механизм.

    ПРОСТО́Й2, -я, м. Непредвиденная остановка в работе, вынужденное бездействие (рабочих, механизмов). (Малый академический словарь, МАС)

    Все значения слова ПРОСТОЙ

Значение слова «число»

  • ЧИСЛО́, -а́, мн. чи́сла, —сел, —слам, ср. 1. Понятие, служащее выражением количества, при помощи которого производится счет. Простые числа. Целое число. Положительные числа. Теория чисел (наука о целых числах). (Малый академический словарь, МАС)

    Все значения слова ЧИСЛО

Афоризмы русских писателей со словом «взаимно»

  • Учить — значит взаимно делиться опытом.
  • Таланты все в родстве; источник их один,
    Для них повсюду мир; нет ни войны, ни грани, —
    От Вислы до Невы чрез гордый Апеннин
    Они взаимно шлют приязни братской дани.
  • О, жизнь! Я вновь ее люблю
    И ею вновь любим взаимно…
    Природы друг, я в ней ловлю
    Все звуки жизненного гимна…
    О, жизнь! Я ею вновь любим
    И вновь люблю ее взаимно…
    Стихом участвую моим
    Я в хоре жизненного гимна.
  • (все афоризмы русских писателей)

Отправить комментарий

Дополнительно

Смотрите также

Простое число ( мат.) — число, делящееся на единицу или само на себя, например: 3, 5, 7, 11. См. также простой.

Все значения словосочетания «простое число»

ВЗАИ́МНО. Нареч. к взаимный.

Все значения слова «взаимно»

ПРОСТО́Й1, —а́я, —о́е; прост, проста́, про́сто; про́ще, просте́йший. 1. Не сложный, не трудный, легко доступный для понимания, выполнения, управления и т. п. Простая задача. Простое дело. Простой чертеж. Простой механизм.

ПРОСТО́Й2, -я, м. Непредвиденная остановка в работе, вынужденное бездействие (рабочих, механизмов).

Все значения слова «простой»

ЧИСЛО́, -а́, мн. чи́сла, —сел, —слам, ср. 1. Понятие, служащее выражением количества, при помощи которого производится счет. Простые числа. Целое число. Положительные числа. Теория чисел (наука о целых числах).

Все значения слова «число»

  • Замечание. Как видно из случаев, приведённых в примере 2, понятия «простые числа» и «взаимно простые числа» не имеют особой связи между собой.

  • Он доказал теорему о существовании бесконечного числа простых чисел в некоторой арифметической прогрессии из целых чисел, у которой разность и первый член взаимно простые числа.

  • (все предложения)
  • вещественное число
  • положительное число
  • целое число
  • рациональное число
  • степень простого числа
  • (ещё синонимы…)
  • число
  • (ещё ассоциации…)
  • взаимность
  • взаимодействие
  • взаимопонимание
  • взаимоотношение
  • отдача
  • (ещё ассоциации…)
  • человек
  • незамысловатый
  • просто
  • сложный
  • нетрудный
  • (ещё ассоциации…)
  • сто
  • цифра
  • десять
  • третий
  • двенадцать
  • (ещё ассоциации…)
  • простые люди
  • оказаться проще
  • вынужденный простой
  • простой вагонов
  • время простоя
  • (полная таблица сочетаемости…)
  • задним число
  • число людей
  • увеличение числа
  • число делится
  • принадлежать к числу
  • (полная таблица сочетаемости…)
  • Разбор по составу слова «простоять»
  • Разбор по составу слова «число»

ВЗАИМНО ПРОСТЫЕ ЧИСЛА

ВЗАИМНО ПРОСТЫЕ ЧИСЛА

целые числа, не имеющие общих (простых) делителей. Наибольший общий делитель В. п. ч. а и b равен единице, это принято обозначать . Если a и b взаимно просты, то существуют такие числа ии v,, , что

Понятие взаимной простоты может быть введено также для многочленов и вообще для элементов любого евклидова кольца.

Математическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия.
.
1977—1985.

Смотреть что такое «ВЗАИМНО ПРОСТЫЕ ЧИСЛА» в других словарях:

  • ВЗАИМНО ПРОСТЫЕ ЧИСЛА — натуральные числа, не имеющие общих делителей, отличных от 1; напр., 15 и 16 …   Большой Энциклопедический словарь

  • взаимно-простые числа — — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN relative prime …   Справочник технического переводчика

  • Взаимно простые числа — Целые числа называются взаимно простыми, если они не имеют никаких общих делителей, кроме ±1. Примеры: 14 и 25 взаимно просты, а 15 и 25 не взаимно просты (у них имеется общий делитель 5). Наглядное представление: если на плоскости построить… …   Википедия

  • Взаимно-простые числа — Два целых числа называются взаимно простыми, если они не имеют никаких общих делителей, кроме ±1. Содержание 1 Связанные определения 2 Примеры 3 Свойства 4 См. также …   Википедия

  • взаимно простые числа — натуральные числа, не имеющие общих делителей, отличных от 1; например, 15 и 16. * * * ВЗАИМНО ПРОСТЫЕ ЧИСЛА ВЗАИМНО ПРОСТЫЕ ЧИСЛА, натуральные числа, не имеющие общих делителей, отличных от 1; напр., 15 и 16 …   Энциклопедический словарь

  • Взаимно простые числа —         несколько целых чисел, таких, что общими делителями для всех этих чисел являются лишь + 1 и 1. Если каждое из этих чисел взаимно просто с каждым другим из них, то говорят, что числа попарно простые (для двух чисел оба понятия совпадают).… …   Большая советская энциклопедия

  • ВЗАИМНО ПРОСТЫЕ ЧИСЛА — натуральные числа, не имеющие общих делителей, отличных от 1; напр., 15 и 16 …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • Простые числа — Простое число это натуральное число, которое имеет ровно 2 различных делителя (только 1 и самого себя). Все остальные числа, не равные единице, называются составными. Таким образом, все натуральные числа, за исключением единицы, разбиваются на… …   Википедия

  • Простые множители — Простое число это натуральное число, которое имеет ровно 2 различных делителя (только 1 и самого себя). Все остальные числа, не равные единице, называются составными. Таким образом, все натуральные числа, за исключением единицы, разбиваются на… …   Википедия

  • Попарно взаимно просты — Два целых числа называются взаимно простыми, если они не имеют никаких общих делителей, кроме ±1. Содержание 1 Связанные определения 2 Примеры 3 Свойства 4 См. также …   Википедия

In mathematics, two integers a and b are coprime, relatively prime or mutually prime if the only positive integer that is a divisor of both of them is 1.[1] Consequently, any prime number that divides a does not divide b, and vice versa. This is equivalent to their greatest common divisor (GCD) being 1.[2] One says also a is prime to b or a is coprime with b.

The numbers 8 and 9 are coprime, despite the fact that neither considered individually is a prime number, since 1 is their only common divisor. On the other hand, 6 and 9 are not coprime, because they are both divisible by 3. The numerator and denominator of a reduced fraction are coprime, by definition.

Notation and testing[edit]

Standard notations for relatively prime integers a and b are: gcd(a, b) = 1 and (a, b) = 1. In their 1989 textbook Concrete Mathematics, Ronald Graham, Donald Knuth, and Oren Patashnik proposed that the notation aperp b be used to indicate that a and b are relatively prime and that the term «prime» be used instead of coprime (as in a is prime to b).[3]

A fast way to determine whether two numbers are coprime is given by the Euclidean algorithm and its faster variants such as binary GCD algorithm or Lehmer’s GCD algorithm.

The number of integers coprime with a positive integer n, between 1 and n, is given by Euler’s totient function, also known as Euler’s phi function, φ(n).

A set of integers can also be called coprime if its elements share no common positive factor except 1. A stronger condition on a set of integers is pairwise coprime, which means that a and b are coprime for every pair (a, b) of different integers in the set. The set {2, 3, 4} is coprime, but it is not pairwise coprime since 2 and 4 are not relatively prime.

Properties[edit]

The numbers 1 and −1 are the only integers coprime with every integer, and they are the only integers that are coprime with 0.

A number of conditions are equivalent to a and b being coprime:

  • No prime number divides both a and b.
  • There exist integers x and y such that ax + by = 1 (see Bézout’s identity).
  • The integer b has a multiplicative inverse modulo a, meaning that there exists an integer y such that by ≡ 1 (mod a). In ring-theoretic language, b is a unit in the ring Z/aZ of integers modulo a.
  • Every pair of congruence relations for an unknown integer x, of the form xk (mod a) and xm (mod b), has a solution (Chinese remainder theorem); in fact the solutions are described by a single congruence relation modulo ab.
  • The least common multiple of a and b is equal to their product ab, i.e. lcm(a, b) = ab.[4]

As a consequence of the third point, if a and b are coprime and brbs (mod a), then rs (mod a).[5] That is, we may «divide by b» when working modulo a. Furthermore, if b1 and b2 are both coprime with a, then so is their product b1b2 (i.e., modulo a it is a product of invertible elements, and therefore invertible);[6] this also follows from the first point by Euclid’s lemma, which states that if a prime number p divides a product bc, then p divides at least one of the factors b, c.

As a consequence of the first point, if a and b are coprime, then so are any powers ak and bm.

If a and b are coprime and a divides the product bc, then a divides c.[7] This can be viewed as a generalization of Euclid’s lemma.

Figure 1. The numbers 4 and 9 are coprime. Therefore, the diagonal of a 4 × 9 lattice does not intersect any other lattice points

The two integers a and b are coprime if and only if the point with coordinates (a, b) in a Cartesian coordinate system would be «visible» via an unobstructed line of sight from the origin (0,0), in the sense that there is no point with integer coordinates anywhere on the line segment between the origin and (a, b). (See figure 1.)

In a sense that can be made precise, the probability that two randomly chosen integers are coprime is 6/π2, which is about 61% (see § Probability of coprimality, below).

Two natural numbers a and b are coprime if and only if the numbers 2a − 1 and 2b − 1 are coprime.[8] As a generalization of this, following easily from the Euclidean algorithm in base n > 1:

{displaystyle gcd left(n^{a}-1,n^{b}-1right)=n^{gcd(a,b)}-1.}

Coprimality in sets[edit]

A set of integers S = {a1, a2, …. an} can also be called coprime or setwise coprime if the greatest common divisor of all the elements of the set is 1. For example, the integers 6, 10, 15 are coprime because 1 is the only positive integer that divides all of them.

If every pair in a set of integers is coprime, then the set is said to be pairwise coprime (or pairwise relatively prime, mutually coprime or mutually relatively prime). Pairwise coprimality is a stronger condition than setwise coprimality; every pairwise coprime finite set is also setwise coprime, but the reverse is not true. For example, the integers 4, 5, 6 are (setwise) coprime (because the only positive integer dividing all of them is 1), but they are not pairwise coprime (because gcd(4, 6) = 2).

The concept of pairwise coprimality is important as a hypothesis in many results in number theory, such as the Chinese remainder theorem.

It is possible for an infinite set of integers to be pairwise coprime. Notable examples include the set of all prime numbers, the set of elements in Sylvester’s sequence, and the set of all Fermat numbers.

Coprimality in ring ideals[edit]

Two ideals A and B in a commutative ring R are called coprime (or comaximal) if A + B = R. This generalizes Bézout’s identity: with this definition, two principal ideals (a) and (b) in the ring of integers Z are coprime if and only if a and b are coprime. If the ideals A and B of R are coprime, then AB = AB; furthermore, if C is a third ideal such that A contains BC, then A contains C. The Chinese remainder theorem can be generalized to any commutative ring, using coprime ideals.

Probability of coprimality[edit]

Given two randomly chosen integers a and b, it is reasonable to ask how likely it is that a and b are coprime. In this determination, it is convenient to use the characterization that a and b are coprime if and only if no prime number divides both of them (see Fundamental theorem of arithmetic).

Informally, the probability that any number is divisible by a prime (or in fact any integer) p is 1/p; for example, every 7th integer is divisible by 7. Hence the probability that two numbers are both divisible by p is 1/p^{2}, and the probability that at least one of them is not is 1-1/p^{2}. Any finite collection of divisibility events associated to distinct primes is mutually independent. For example, in the case of two events, a number is divisible by primes p and q if and only if it is divisible by pq; the latter event has probability 1/pq. If one makes the heuristic assumption that such reasoning can be extended to infinitely many divisibility events, one is led to guess that the probability that two numbers are coprime is given by a product over all primes,

prod _{{text{prime }}p}left(1-{frac {1}{p^{2}}}right)=left(prod _{{text{prime }}p}{frac {1}{1-p^{-2}}}right)^{-1}={frac {1}{zeta (2)}}={frac {6}{pi ^{2}}}approx 0.607927102approx 61%.

Here ζ refers to the Riemann zeta function, the identity relating the product over primes to ζ(2) is an example of an Euler product, and the evaluation of ζ(2) as π2/6 is the Basel problem, solved by Leonhard Euler in 1735.

There is no way to choose a positive integer at random so that each positive integer occurs with equal probability, but statements about «randomly chosen integers» such as the ones above can be formalized by using the notion of natural density. For each positive integer N, let PN be the probability that two randomly chosen numbers in {1,2,ldots ,N} are coprime. Although PN will never equal 6/pi ^{2} exactly, with work[9] one can show that in the limit as Nto infty , the probability P_{N} approaches 6/pi ^{2}.

More generally, the probability of k randomly chosen integers being coprime is {displaystyle 1/{zeta (k)}}.

Generating all coprime pairs[edit]

The order of generation of coprime pairs by this algorithm. First node (2,1) is marked red, its three children are shown in orange, third generation is yellow, and so on in the rainbow order. There are coprime pairs near the axes and in some of the gaps but with dots too small to see here.

All pairs of positive coprime numbers (m,n) (with m>n) can be arranged in two disjoint complete ternary trees, one tree starting from (2,1) (for even–odd and odd–even pairs),[10] and the other tree starting from (3,1) (for odd–odd pairs).[11] The children of each vertex (m,n) are generated as follows:

This scheme is exhaustive and non-redundant with no invalid members.

Applications[edit]

In machine design, an even, uniform gear wear is achieved by choosing the tooth counts of the two gears meshing together to be relatively prime. When a 1:1 gear ratio is desired, a gear relatively prime to the two equal-size gears may be inserted between them.

In pre-computer cryptography, some Vernam cipher machines combined several loops of key tape of different lengths. Many rotor machines combine rotors of different numbers of teeth. Such combinations work best when the entire set of lengths are pairwise coprime.[12][13][14][15]

Generalizations[edit]

This concept can be extended to other algebraic structures than mathbb {Z} ; for example, polynomials whose greatest common divisor is 1 are called coprime polynomials.

See also[edit]

Look up coprime in Wiktionary, the free dictionary.

  • Euclid’s orchard
  • Superpartient number

Notes[edit]

  1. ^ Eaton, James S. (1872). A Treatise on Arithmetic. Boston: Thompson, Bigelow & Brown. p. 49. Retrieved 10 January 2022. Two numbers are mutually prime when no whole number but one will divide each of them
  2. ^ Hardy & Wright 2008, p. 6
  3. ^ Graham, R. L.; Knuth, D. E.; Patashnik, O. (1989), Concrete Mathematics / A Foundation for Computer Science, Addison-Wesley, p. 115, ISBN 0-201-14236-8
  4. ^ Ore 1988, p. 47
  5. ^ Niven & Zuckerman 1966, p. 22, Theorem 2.3(b)
  6. ^ Niven & Zuckerman 1966, p. 6, Theorem 1.8
  7. ^ Niven & Zuckerman 1966, p.7, Theorem 1.10
  8. ^ Rosen 1992, p. 140
  9. ^ This theorem was proved by Ernesto Cesàro in 1881. For a proof, see Hardy & Wright 2008, Theorem 332
  10. ^ Saunders, Robert & Randall, Trevor (July 1994), «The family tree of the Pythagorean triplets revisited», Mathematical Gazette, 78: 190–193, doi:10.2307/3618576.
  11. ^ Mitchell, Douglas W. (July 2001), «An alternative characterisation of all primitive Pythagorean triples», Mathematical Gazette, 85: 273–275, doi:10.2307/3622017.
  12. ^
    Klaus Pommerening.
    «Cryptology: Key Generators with Long Periods».
  13. ^
    David Mowry.
    «German Cipher Machines of World War II».
    2014.
    p. 16; p. 22.
  14. ^
    Dirk Rijmenants.
    «Origins of One-time pad».
  15. ^
    Gustavus J. Simmons.
    «Vernam-Vigenère cipher».

References[edit]

  • Hardy, G.H.; Wright, E.M. (2008), An Introduction to the Theory of Numbers (6th ed.), Oxford University Press, ISBN 978-0-19-921986-5
  • Niven, Ivan; Zuckerman, Herbert S. (1966), An Introduction to the Theory of Numbers (2nd ed.), John Wiley & Sons
  • Ore, Oystein (1988) [1948], Number Theory and Its History, Dover, ISBN 978-0-486-65620-5[dead link]
  • Rosen, Kenneth H. (1992), Elementary Number Theory and its Applications (3rd ed.), Addison-Wesley, ISBN 978-0-201-57889-8

Further reading[edit]

  • Lord, Nick (March 2008), «A uniform construction of some infinite coprime sequences», Mathematical Gazette, 92: 66–70.

In mathematics, two integers a and b are coprime, relatively prime or mutually prime if the only positive integer that is a divisor of both of them is 1.[1] Consequently, any prime number that divides a does not divide b, and vice versa. This is equivalent to their greatest common divisor (GCD) being 1.[2] One says also a is prime to b or a is coprime with b.

The numbers 8 and 9 are coprime, despite the fact that neither considered individually is a prime number, since 1 is their only common divisor. On the other hand, 6 and 9 are not coprime, because they are both divisible by 3. The numerator and denominator of a reduced fraction are coprime, by definition.

Notation and testing[edit]

Standard notations for relatively prime integers a and b are: gcd(a, b) = 1 and (a, b) = 1. In their 1989 textbook Concrete Mathematics, Ronald Graham, Donald Knuth, and Oren Patashnik proposed that the notation aperp b be used to indicate that a and b are relatively prime and that the term «prime» be used instead of coprime (as in a is prime to b).[3]

A fast way to determine whether two numbers are coprime is given by the Euclidean algorithm and its faster variants such as binary GCD algorithm or Lehmer’s GCD algorithm.

The number of integers coprime with a positive integer n, between 1 and n, is given by Euler’s totient function, also known as Euler’s phi function, φ(n).

A set of integers can also be called coprime if its elements share no common positive factor except 1. A stronger condition on a set of integers is pairwise coprime, which means that a and b are coprime for every pair (a, b) of different integers in the set. The set {2, 3, 4} is coprime, but it is not pairwise coprime since 2 and 4 are not relatively prime.

Properties[edit]

The numbers 1 and −1 are the only integers coprime with every integer, and they are the only integers that are coprime with 0.

A number of conditions are equivalent to a and b being coprime:

  • No prime number divides both a and b.
  • There exist integers x and y such that ax + by = 1 (see Bézout’s identity).
  • The integer b has a multiplicative inverse modulo a, meaning that there exists an integer y such that by ≡ 1 (mod a). In ring-theoretic language, b is a unit in the ring Z/aZ of integers modulo a.
  • Every pair of congruence relations for an unknown integer x, of the form xk (mod a) and xm (mod b), has a solution (Chinese remainder theorem); in fact the solutions are described by a single congruence relation modulo ab.
  • The least common multiple of a and b is equal to their product ab, i.e. lcm(a, b) = ab.[4]

As a consequence of the third point, if a and b are coprime and brbs (mod a), then rs (mod a).[5] That is, we may «divide by b» when working modulo a. Furthermore, if b1 and b2 are both coprime with a, then so is their product b1b2 (i.e., modulo a it is a product of invertible elements, and therefore invertible);[6] this also follows from the first point by Euclid’s lemma, which states that if a prime number p divides a product bc, then p divides at least one of the factors b, c.

As a consequence of the first point, if a and b are coprime, then so are any powers ak and bm.

If a and b are coprime and a divides the product bc, then a divides c.[7] This can be viewed as a generalization of Euclid’s lemma.

Figure 1. The numbers 4 and 9 are coprime. Therefore, the diagonal of a 4 × 9 lattice does not intersect any other lattice points

The two integers a and b are coprime if and only if the point with coordinates (a, b) in a Cartesian coordinate system would be «visible» via an unobstructed line of sight from the origin (0,0), in the sense that there is no point with integer coordinates anywhere on the line segment between the origin and (a, b). (See figure 1.)

In a sense that can be made precise, the probability that two randomly chosen integers are coprime is 6/π2, which is about 61% (see § Probability of coprimality, below).

Two natural numbers a and b are coprime if and only if the numbers 2a − 1 and 2b − 1 are coprime.[8] As a generalization of this, following easily from the Euclidean algorithm in base n > 1:

{displaystyle gcd left(n^{a}-1,n^{b}-1right)=n^{gcd(a,b)}-1.}

Coprimality in sets[edit]

A set of integers S = {a1, a2, …. an} can also be called coprime or setwise coprime if the greatest common divisor of all the elements of the set is 1. For example, the integers 6, 10, 15 are coprime because 1 is the only positive integer that divides all of them.

If every pair in a set of integers is coprime, then the set is said to be pairwise coprime (or pairwise relatively prime, mutually coprime or mutually relatively prime). Pairwise coprimality is a stronger condition than setwise coprimality; every pairwise coprime finite set is also setwise coprime, but the reverse is not true. For example, the integers 4, 5, 6 are (setwise) coprime (because the only positive integer dividing all of them is 1), but they are not pairwise coprime (because gcd(4, 6) = 2).

The concept of pairwise coprimality is important as a hypothesis in many results in number theory, such as the Chinese remainder theorem.

It is possible for an infinite set of integers to be pairwise coprime. Notable examples include the set of all prime numbers, the set of elements in Sylvester’s sequence, and the set of all Fermat numbers.

Coprimality in ring ideals[edit]

Two ideals A and B in a commutative ring R are called coprime (or comaximal) if A + B = R. This generalizes Bézout’s identity: with this definition, two principal ideals (a) and (b) in the ring of integers Z are coprime if and only if a and b are coprime. If the ideals A and B of R are coprime, then AB = AB; furthermore, if C is a third ideal such that A contains BC, then A contains C. The Chinese remainder theorem can be generalized to any commutative ring, using coprime ideals.

Probability of coprimality[edit]

Given two randomly chosen integers a and b, it is reasonable to ask how likely it is that a and b are coprime. In this determination, it is convenient to use the characterization that a and b are coprime if and only if no prime number divides both of them (see Fundamental theorem of arithmetic).

Informally, the probability that any number is divisible by a prime (or in fact any integer) p is 1/p; for example, every 7th integer is divisible by 7. Hence the probability that two numbers are both divisible by p is 1/p^{2}, and the probability that at least one of them is not is 1-1/p^{2}. Any finite collection of divisibility events associated to distinct primes is mutually independent. For example, in the case of two events, a number is divisible by primes p and q if and only if it is divisible by pq; the latter event has probability 1/pq. If one makes the heuristic assumption that such reasoning can be extended to infinitely many divisibility events, one is led to guess that the probability that two numbers are coprime is given by a product over all primes,

prod _{{text{prime }}p}left(1-{frac {1}{p^{2}}}right)=left(prod _{{text{prime }}p}{frac {1}{1-p^{-2}}}right)^{-1}={frac {1}{zeta (2)}}={frac {6}{pi ^{2}}}approx 0.607927102approx 61%.

Here ζ refers to the Riemann zeta function, the identity relating the product over primes to ζ(2) is an example of an Euler product, and the evaluation of ζ(2) as π2/6 is the Basel problem, solved by Leonhard Euler in 1735.

There is no way to choose a positive integer at random so that each positive integer occurs with equal probability, but statements about «randomly chosen integers» such as the ones above can be formalized by using the notion of natural density. For each positive integer N, let PN be the probability that two randomly chosen numbers in {1,2,ldots ,N} are coprime. Although PN will never equal 6/pi ^{2} exactly, with work[9] one can show that in the limit as Nto infty , the probability P_{N} approaches 6/pi ^{2}.

More generally, the probability of k randomly chosen integers being coprime is {displaystyle 1/{zeta (k)}}.

Generating all coprime pairs[edit]

The order of generation of coprime pairs by this algorithm. First node (2,1) is marked red, its three children are shown in orange, third generation is yellow, and so on in the rainbow order. There are coprime pairs near the axes and in some of the gaps but with dots too small to see here.

All pairs of positive coprime numbers (m,n) (with m>n) can be arranged in two disjoint complete ternary trees, one tree starting from (2,1) (for even–odd and odd–even pairs),[10] and the other tree starting from (3,1) (for odd–odd pairs).[11] The children of each vertex (m,n) are generated as follows:

This scheme is exhaustive and non-redundant with no invalid members.

Applications[edit]

In machine design, an even, uniform gear wear is achieved by choosing the tooth counts of the two gears meshing together to be relatively prime. When a 1:1 gear ratio is desired, a gear relatively prime to the two equal-size gears may be inserted between them.

In pre-computer cryptography, some Vernam cipher machines combined several loops of key tape of different lengths. Many rotor machines combine rotors of different numbers of teeth. Such combinations work best when the entire set of lengths are pairwise coprime.[12][13][14][15]

Generalizations[edit]

This concept can be extended to other algebraic structures than mathbb {Z} ; for example, polynomials whose greatest common divisor is 1 are called coprime polynomials.

See also[edit]

Look up coprime in Wiktionary, the free dictionary.

  • Euclid’s orchard
  • Superpartient number

Notes[edit]

  1. ^ Eaton, James S. (1872). A Treatise on Arithmetic. Boston: Thompson, Bigelow & Brown. p. 49. Retrieved 10 January 2022. Two numbers are mutually prime when no whole number but one will divide each of them
  2. ^ Hardy & Wright 2008, p. 6
  3. ^ Graham, R. L.; Knuth, D. E.; Patashnik, O. (1989), Concrete Mathematics / A Foundation for Computer Science, Addison-Wesley, p. 115, ISBN 0-201-14236-8
  4. ^ Ore 1988, p. 47
  5. ^ Niven & Zuckerman 1966, p. 22, Theorem 2.3(b)
  6. ^ Niven & Zuckerman 1966, p. 6, Theorem 1.8
  7. ^ Niven & Zuckerman 1966, p.7, Theorem 1.10
  8. ^ Rosen 1992, p. 140
  9. ^ This theorem was proved by Ernesto Cesàro in 1881. For a proof, see Hardy & Wright 2008, Theorem 332
  10. ^ Saunders, Robert & Randall, Trevor (July 1994), «The family tree of the Pythagorean triplets revisited», Mathematical Gazette, 78: 190–193, doi:10.2307/3618576.
  11. ^ Mitchell, Douglas W. (July 2001), «An alternative characterisation of all primitive Pythagorean triples», Mathematical Gazette, 85: 273–275, doi:10.2307/3622017.
  12. ^
    Klaus Pommerening.
    «Cryptology: Key Generators with Long Periods».
  13. ^
    David Mowry.
    «German Cipher Machines of World War II».
    2014.
    p. 16; p. 22.
  14. ^
    Dirk Rijmenants.
    «Origins of One-time pad».
  15. ^
    Gustavus J. Simmons.
    «Vernam-Vigenère cipher».

References[edit]

  • Hardy, G.H.; Wright, E.M. (2008), An Introduction to the Theory of Numbers (6th ed.), Oxford University Press, ISBN 978-0-19-921986-5
  • Niven, Ivan; Zuckerman, Herbert S. (1966), An Introduction to the Theory of Numbers (2nd ed.), John Wiley & Sons
  • Ore, Oystein (1988) [1948], Number Theory and Its History, Dover, ISBN 978-0-486-65620-5[dead link]
  • Rosen, Kenneth H. (1992), Elementary Number Theory and its Applications (3rd ed.), Addison-Wesley, ISBN 978-0-201-57889-8

Further reading[edit]

  • Lord, Nick (March 2008), «A uniform construction of some infinite coprime sequences», Mathematical Gazette, 92: 66–70.

Что такое взаимно простые числа

Взаимно простые числа – математическое понятие, которое не следует путать с числами простыми. Общее между двумя понятиями заключается лишь в том, что оба они имеют прямое отношение к делению.

Урок математики

Простым в математике называется такое число, которое можно разделить только на единицу и на само себя. 3, 7, 11, 143 и даже 1 111 111 – все это простые числа, причем каждое из них обладает данным свойством в отдельности.

Чтобы говорить о взаимно простых числах, их должно быть не менее двух. Данное понятие характеризует общий признак нескольких чисел.

Взаимно простыми называются такие числа, которые не имеют общего делителя, не считая единицы – например, 3 и 5. При этом каждое число в отдельности может и не быть простым само по себе.

Например, число 8 к таковым не относится, ведь его можно разделить на 2 и на 4, но 8 и 11 – взаимно простые числа. Определяющим признаком здесь является именно отсутствие общего делителя, а не характеристики отдельных чисел.

Впрочем, два и более простых числа всегда будут взаимно простыми. Если каждое из них делится лишь на единицу и на само себя, то общего делителя у них быть не может.

Для взаимно простых чисел существует особое обозначение в виде горизонтального отрезка и опущенного на него перпендикуляра. Это соотносится со свойством перпендикулярных прямых, у которых нет общего направления, как и у этих числе нет общего делителя.

Возможно и такое сочетание взаимно простых чисел, из которого можно взять наугад любые два числа, и они обязательно окажутся взаимно простыми. Например, 2, 3 и 5: общего делителя не имеют ни 2 и 3, ни 2 и 5, ни 5 и 3. Такие числа именуют попарно взаимно простые.

Не всегда взаимно простые числа бывают попарно взаимно простыми. Например, числа 15, 20 и 21 – это взаимно простые числа, но назвать их попарно взаимно простыми нельзя, ведь 15 и 20 делятся на 5, а 15 и 21 – на 3.

В цепной передаче, как правило, количество звеньев цепи и зубьев звездочки выражаются взаимно простыми числами. Благодаря этому каждый из зубьев соприкасается с каждым звеном цепи поочередно, механизм меньше изнашивается.

Существует и еще более интересное свойство взаимно простых чисел. Необходимо начертить прямоугольник, длина и ширина которого выражаются взаимно простыми числами, и провести из угла внутрь прямоугольника луч под углом 45 градусов. В точке соприкосновения луча со стороной прямоугольника нужно начертить другой луч, расположенный под углом 90 градусов к первому – отражение. Делая такие лучи-отражения раз за разом, можно получить геометрический узор, в котором любая часть по структуре подобна целому. С точки зрения математики такой узор является фрактальным.

Видео по теме

Источники:

  • Фракталы во взаимно простых числах

Понравилась статья? Поделить с друзьями:

Не пропустите также:

  • Взаимно по английски как пишется
  • Вещь поломана как пишется
  • Взаимно перпендикулярный как пишется
  • Вещь передана как пишется
  • Взаимно однозначный как пишется

  • 0 0 голоса
    Рейтинг статьи
    Подписаться
    Уведомить о
    guest

    0 комментариев
    Старые
    Новые Популярные
    Межтекстовые Отзывы
    Посмотреть все комментарии