Forelesningslogg

Dato Avsnitt og tema
17.08 1.1–1.2: Induksjonsbevis: metode og eksempler. Pascals regel, binomialteoremet (uten bevis).
19.08 1.2: Bevis av binomialteoremet. 2.3: Delbarhet for heltall, definisjon 2.1 og teorem 2.2. 2.2: Teorem 2.1 (divisjonsalgoritmen), begynte på beviset.
24.08 2.2: Fullførte bevis av Teorem 2.1. Eksempler på bruk av teoremet. 2.3: Introduserte største felles divisor, og relativt primiske tall. Viste Teorem 2.3, som sier at \( \gcd(a,b) \) alltid kan uttrykkes som en lineærkombinasjon \( ax + by \). Viste at tall er relativt primiske hvis og bare hvis en kan finne en lineærkombinasjon \( ax + by = 1 \) (Teorem 2.4).
26.08 2.3: Mer om gcd! Spesielt beviste vi Euklids lemma (Teorem 2.5), som vil bli viktig senere. 2.4: Gikk gjennom Euklids algoritme, som beregner største felles divisor uten å ha kjennskap til primtallsfaktorene. I tillegg så vi at Euklids algoritme (ved å gå baklengs) gir største felles divisor som en lineærkombinasjon. Teorem 2.9 uten bevis.
31.08 2.4: Bevis for Teorem 2.9 og eksempler. 3.1: Teorem 3.1 og dets to korollar med bevis. Aritmetikkens fundamentalteorem, uten bevis.
02.09 3.1: Bevis av Teorem 3.2 (fundamentalteoremet). 3.2: Erathostenes' såld, Teorem 3.4 (Euklid): Det finnes uendelig mange primtall. 3.3: Teorem 3.6: Det finnes uendelig mange primtall på formen 4n+3.
07.09 4.2: Grunnleggende egenskaper av kongruenser, spesielt Teorem 4.1, 4.2 og 4.3.
09.09  4.3: Teorem 4.4, 4.5 og 4.6 (delbarhetstester for 9 og 11). 4.4: Løsninger av lineære kongruenser (Teorem 4.7) med eksempler, samt det kinesiske restteoremet (Teorem 4.8) uten bevis.
14.09 4.4: Eksempler på bruk av det kinesiske restteoremet. 5.2: Fermats lille teorem (Teorem 5.1), dets korollar og eksempler.
15.09 5.3: Wilsons teorem (Teorem 5.4 og kommentarer etter beviset i boka): \( n>1 \) er et primtall hvis og bare \( (n-1)! \equiv -1 \pmod n \), eksempler. Teorem 5.5, som gir løsninger av visse kvadratiske kongruenser.
21.09 6.1: De tallteoretiske funksjonene \( \tau, \sigma, \varphi \), som henholdsvis er antallet positive divisorer, summen av de positive divisorene og antallet mindre tall relativt primiske til et tall \( n \). Teorem 6.1–6.3, som viser at \( \tau, \sigma \) er multiplikative funksjoner. Kommentarer om viktigheten til \( \varphi \).
23.09 6.1: Repetisjon fra forrige gang. 7.2: Eulers \( \varphi \)-funksjon er multiplikativ, og formelen for \( \varphi(n) \), gitt primtallsfaktoriseringa til \( n \). (Teorem 7.1–7.3.)
28.09 Repetisjon før midtsemesterprøve.
30.09 Repetisjon før midtsemesterprøve.
05.10 Midtsemesterprøve.
07.10 7.3: Eulers teorem 7.5. Eksempler.
12.10 7.5: Teorem 7.6 (Gauss) og Teorem 7.7. Notat 2 om RSA: Beviste én retning av Teorem 1.2, nemlig at om \( n>1 \) er kvadratfritt, så er \( a^{k\varphi(n)+1} \equiv a \pmod n \) for alle \(a\) og alle \(k\geq0\).
14.10 Notat 1 om RSA: Selve algoritmen (se nederst side 2). Bevis for at \( m^{de} \equiv m \pmod n \), ved hjelp at Teorem 1.2 i Notat 2. Viste at dersom \( n \) er et produkt av to forskjellige primtall og vi kjenner \( \varphi(n) \), så kan vi finne primtallsfaktoriseringen. Eksempler.
19.10 RSA: Gjentok oppsett av RSA og hvorfor den fungerer. Protokoll for å gjennomføre myntkast, med eksempel i Maple. 8.1: Ordenen til et tall, og halve beviset av Teorem 8.1.
21.10 8.1: Beviste teoremene 8.1–8.4 med korollar. Eksempler.
26.10 8.2: Beviste Lagranges teorem 8.5, og dets korollar, som sier at ligninga \( x^k \equiv 1 \pmod p \) har nøyaktig \( k \) løsninger dersom \( k \mid (p-1) \). Beviste teorem 8.6, som garanterer eksistens av tall av orden \( k \mid (p-1) \), og videre sier at det finnes \( \varphi(k) \) inkongruente slike tall. Spesielt har alle primtall primitive røtter.
28.10 8.2: Litt repetisjon, og hvordan finne alle tall av en gitt orden. I tillegg en kortfattet gjennomgang av Diffie–Hellmann (ikke pensum). 12.1: Pytagoreiske tripler, største felles divisor av tre tall og Lemma 1. Teorem 12.1 uten bevis (bevises neste gang).
02.11 12.1: Beviste Teorem 12.1 og Teorem 12.1, som henholdvis gir alle primitive pytagoreiske triper, og viser at radiusen til en innskrevet sirkel i en rettvinklet trekant er er et heltall, gitt at alle sidene har heltallslengder. 12.2: Viste teorem 12.3, og dets korollar, nemlig at \( x^4 + y^4 = z^4 \) ikke har løsninger i positive heltall.
04.11 12.1–12.2: Repetisjon av hovedresultatene. 14.2: Viste teoremene 14.1–14.3, hvor det siste sier at \( \gcd(F_m,F_n) = F_{\gcd(m,n)} \).
09.11 Viste korollaret til teorem 14.3, som sier at \( m \mid n \) hvis og bare hvis \( F_m \mid F_n \), \( m,n \geq 3 \). Viste korollaret som sier at dersom \( n \geq 5 \) og \( F_n \) er et primtall, så må \( n \) nødvendigvis også være et primtall. 14.3: Viste Binets formel, se nederst på side 296 i boka. Viste ligning (2) og (3) på side 292 ved induksjon. (Den siste kan også vises ved hjelp av Binets formel, se Øving 13).
11.11 Regnet på oppgave 1–3 eksamen høst 2014, og oppgave 5 eksamen høst 2013.
16.11 Repetisjon.
2016-02-17, johanste