Question: 2) Fie n \in N un număr natural care împărțit la 6, 8, 9, 12 și 16 dă același rest 5.
i) Determinați cel mai mic n cu această proprietate.
ii) Determinați cel mai mic n > 5 cu această proprietate.
iii) Determinați cel mai mic multiplu de 7 cu această proprietate.
1. **Enunțul problemei:** Avem un număr natural $n$ care, împărțit la 6, 8, 9, 12 și 16, dă același rest 5.
2. **Ce înseamnă asta?** Dacă împărțim $n$ la fiecare dintre aceste numere, restul este 5. Putem scrie:
$$n = 6k + 5 = 8m + 5 = 9p + 5 = 12q + 5 = 16r + 5$$
unde $k,m,p,q,r$ sunt întregi.
3. **Scădem 5 din toate părțile:**
$$n - 5 = 6k = 8m = 9p = 12q = 16r$$
Astfel, $n - 5$ este multiplu comun al numerelor 6, 8, 9, 12 și 16.
4. **Calculăm cel mai mic multiplu comun (cmmdc) al acestor numere:**
- Descompuneri în factori primi:
- $6 = 2 \times 3$
- $8 = 2^3$
- $9 = 3^2$
- $12 = 2^2 \times 3$
- $16 = 2^4$
- Cel mai mic multiplu comun (cmmmc) ia puterile maxime:
- $2^4$ (din 16)
- $3^2$ (din 9)
Deci:
$$\text{cmmmc}(6,8,9,12,16) = 2^4 \times 3^2 = 16 \times 9 = 144$$
5. **Rezolvăm punctele:**
**i) Cel mai mic $n$ cu această proprietate:**
$$n - 5 = 144 \Rightarrow n = 144 + 5 = 149$$
**ii) Cel mai mic $n > 5$ cu această proprietate:**
Deoarece $n=149$ este deja mai mare decât 5, răspunsul este tot $149$.
**iii) Cel mai mic multiplu de 7 cu această proprietate:**
Căutăm cel mai mic $n$ astfel încât:
$$n - 5 = 144k$$
și
$$n \equiv 0 \pmod{7}$$
Deci:
$$n = 144k + 5$$
și
$$144k + 5 \equiv 0 \pmod{7}$$
Calculăm $144 \mod 7$:
$$144 \div 7 = 20 \times 7 = 140, \quad 144 - 140 = 4$$
Deci:
$$144k + 5 \equiv 4k + 5 \equiv 0 \pmod{7}$$
Rezolvăm:
$$4k \equiv -5 \equiv 2 \pmod{7}$$
deoarece $-5 \equiv 2$ mod 7 (pentru că $7 - 5 = 2$).
Căutăm inversul lui 4 modulo 7:
$$4 \times 2 = 8 \equiv 1 \pmod{7}$$
Deci inversul lui 4 este 2.
Multiplicăm ambele părți cu 2:
$$k \equiv 2 \times 2 = 4 \pmod{7}$$
Cel mai mic $k$ care satisface este $k=4$.
Calculăm $n$:
$$n = 144 \times 4 + 5 = 576 + 5 = 581$$
**Răspunsuri finale:**
- i) $149$
- ii) $149$
- iii) $581$