O Algoritmo da Divisão Parte IV [o fim]
Matemática

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 0 ? 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 0 ? < |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 0 ? b. Podemos fazer uma mudança de notação (escrevendp em vez de q) e utilizar o fato de que b = |b| (pois b > 0) obtendo a = bp + e 0 ? < |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 0 ? < ?tais que a = (?b)q + r. Agora podemos utilizar o fato de que ?b = |b (pois b < 0e fazer, de novo, uma mudança de notação (desta vez escrevendo  ?p em vez de q) obtendo a = (?b)(?p) + = bp + r e 0 ? < |b| (tal qual o enunciado).

A proposição está, pois, demonstrado.

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).
Quaisquer erros podem ser relatados aqui.




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