Teorema de Lucas

 Nota: Se procura o teorema de análise complexa, veja Teorema de Gauss-Lucas.

Em teoria dos números, o teorema de Lucas, publicado em 1878 por Édouard Lucas, afirma o seguinte:[1] [2] [3]

Sejam m e n números inteiros não negativos, p um número primo e sejam

m = m k p k + m k 1 p k 1 + + m 1 p + m 0 , {\displaystyle m=m_{k}p^{k}+m_{k-1}p^{k-1}+\cdots +m_{1}p+m_{0},}

e

n = n k p k + n k 1 p k 1 + + n 1 p + n 0 {\displaystyle n=n_{k}p^{k}+n_{k-1}p^{k-1}+\cdots +n_{1}p+n_{0}}

os desenvolvimentos de m e n, respetivamente, na base p.

Então

( m n ) i = 0 k ( m i n i ) ( mod p ) , {\displaystyle {\binom {m}{n}}\equiv \prod _{i=0}^{k}{\binom {m_{i}}{n_{i}}}{\pmod {p}},}

onde ( m n ) = m ! n ! ( m n ) ! {\displaystyle {\binom {m}{n}}={\frac {m!}{n!(m-n)!}}} denota o coeficiente binomial de m sobre n.

Em particular, o coeficiente binomial ( m n ) {\displaystyle {\binom {m}{n}}} é divisível por um número primo p tal como por pelo menos um dos dígitos de n na base p é maior que o dígito correspondente de m — Édouard Lucas, 1878.

Referências

  1. Édouard Lucas (1878). «Théorie des Fonctions Numériques Simplement Périodiques». American Journal of Mathematics. 1 (2): 184-196. doi:10.2307/2369308  (parte 1)
  2. Édouard Lucas (1878). «Théorie des Fonctions Numériques Simplement Périodiques». American Journal of Mathematics. 1 (3): 197-240. doi:10.2307/2369311  (parte 2)
  3. Édouard Lucas (1878). «Théorie des Fonctions Numériques Simplement Périodiques». American Journal of Mathematics. 1 (4): 289-321. doi:10.2307/2369373  (parte 3)

Ligações externas

  • Lucas's Theorem, PlanetMath (em inglês)
  • Andrew Granville. The Arithmetic Properties of Binomial Coefficients ("As propriedades aritméticas dos coeficientes binomiais", em inglês).