Делимость · урок 3 из 7
Свойства сравнений по модулю
Алгебра · 8 класс · углублённый уровень ФРП «Математика» (углублённый уровень), Москва – 2025 строка R08 · ALG8U-122
0 1 2 3 4
mod
5
13 ≡ 3 ≡ −2
Паспорт: R08 «Числа и вычисления: делимость» (7 ч), урок 3/7, единица R08.3 «Свойства сравнений по модулю». Тип Н. До этого: ALG8U-120 «Деление с остатком», ALG8U-121 «Сравнения целых чисел по модулю натурального числа». После: ALG8U-123 «Остатки суммы и произведения по данному модулю».
0,5 мин · теория (орг. момент)
Теория 13,5 мин · практика 31,5 мин (70 %) — всего 45 мин.
Теория (13,5 мин): сл. 1, 2, 5, 6, 7, 9, 11, 13, 15, 16, 18 — проблема, все свойства 1–5 с доказательствами, следствия, правила деления, принцип замены и оба образца сохранены полностью.
Практика (31,5 мин): разминка 2,5 · актуализация 2 · «сам» после свойств: 1,5 + 1,5 + 1,5 + 1,5 · «сам» после образцов: 2,5 + 2,5 · закрепление 4 · самопроверка 3 · найди ошибку 2 · самостоятельная (2 варианта) 4 · ОГЭ 2 · итог 1.
Если не успеваете — задания 4–5 слайда 21 перенесите в ДЗ, на слайде 20 оставьте задания 1, 3, 5.
Рисунок: «часы» по модулю 5 — все целые числа раскладываются по пяти секторам-остаткам; 13, 3 и −2 попадают в один сектор.
R08.3
Цели урока
Сегодня вы научитесь
Доказывать свойства рефлексивность, симметричность, транзитивность сравнений (ПР-7)
Складывать и умножать сравнения по одному модулю, возводить в степень (ПР-7)
Знать границы когда обе части сравнения можно делить, а когда нельзя (ПР-7)
Доказывать делимость заменой чисел на сравнимые и перебором остатков (ПР-7, ПР-13)
0,5 мин · теория
ПР-7: «Оперировать понятием остатка по модулю, применять свойства сравнений по модулю, находить остатки суммы и произведения по данному модулю». ПР-13: «Применять преобразования выражений для решения различных задач из математики, смежных предметов, из реальной практики».
Виды деятельности ФРП: «Доказывать и применять свойства сравнений по модулю».
разминка
Разминка · устно
Остатки и сравнения — в уме
47 остаток при делении на 5
2
− 7 остаток при делении на 4
1
100 остаток при делении на 9
1
− 1 остаток при делении на 6
5
17 ≡ 5 ( mod m ) все m > 1
2 , 3 , 4 , 6 , 12
сколько остатковпо модулю 7?
7 : 0 , … , 6
2,5 мин · практика
Блиц по цепочке: ученик называет ответ, учитель открывает его по клику.
Ответы: 1) 47 = 5 · 9 + 2 → 2; 2) −7 = 4 · (−2) + 1 → 1; 3) 23 − 2 = 21 = 7 · 3 → да; 4) 15 − (−1) = 16 = 8 · 2 → да; 5) 100 = 9 · 11 + 1 → 1; 6) −1 = 6 · (−1) + 5 → 5; 7) m | (17 − 5) = 12, m > 1: 2, 3, 4, 6, 12; 8) семь остатков 0, 1, …, 6.
Карточки 2 и 6 — отрицательные числа: остаток всё равно от 0 до m − 1. Карточка 7 — опора на запись m | (a − b).
повторение: ALG8U-120, 121
Вспомним
a ≡ b ( mod m ) ⟺ m ∣ ( a − b )
ост. 0
ост. 1
ост. 2
ост. 3
ост. 4
−5 0 5 10 15
−4 1 6 11 16
−3 2 7 12 17
−2 3 8 13 18
−1 4 9 14 19
модуль 5: в одном столбце — сравнимые числа
шаг вниз по столбцу — прибавить 5
www.reknow.ru
Верно ли 38 ≡ 3 ( mod 7 ) ?
Верно ли 25 ≡ − 3 ( mod 4 ) ?
Остаток от деления − 13 на 5 ?
Три равносильные записи: a ≡ b ( mod m ) ⇔ m ∣ ( a − b ) ⇔ a = b + mk , k ∈ Z
2 мин · практика
Устно. Ответы: 1) да, 38 − 3 = 35 = 7 · 5; 2) да, 25 − (−3) = 28 = 4 · 7; 3) 2, так как −13 = 5 · (−3) + 2 (остаток неотрицателен и меньше 5).
Таблица: в столбце «ост. 3» стоят −2, 3, 8, 13, 18 — попарно сравнимы по модулю 5.
Ошибка в 3): «остаток −3». Остаток всегда 0 ≤ r < m. Но сравнение −13 ≡ −3 (mod 5) верно — отрицательные «представители» нам сегодня пригодятся.
Последняя строка — запись a = b + mk будет главным инструментом доказательств.
R08.3 · проблема
Проблемный вопрос
Делится ли 1001 ⋅ 1002 + 1003 на 5 — без вычислений?
1001 ⋅ 1002 + 1003
большие числа: считать долго
?
1 ⋅ 2 + 3
остатки по модулю 5: в уме
Гипотеза: в сумме и произведении
числа можно заменять сравнимыми по модулю
www.reknow.ru
1 мин · теория
Вопрос классу: «Можно ли вместо 1001 подставить 1, вместо 1002 — 2? Не изменится ли ответ на вопрос о делимости?» Собрать мнения, гипотезу записать на доске.
Ответ получим на сл. 15, после доказательства свойств. (Проверка: 1001 · 1002 + 1003 = 1 004 005 — делится на 5.)
R08.3
Свойства 1–3 · отношение сравнимости
Рефлексивность, симметричность, транзитивность
3
8
13
все три сравнимы по модулю 5
1
2
3
www.reknow.ru
1) a ≡ a ( mod m ) a − a = 0 делится на m
2) a ≡ b ⇒ b ≡ a b − a = − ( a − b )
3) a ≡ b , b ≡ c ⇒ a ≡ c a − c = ( a − b ) + ( b − c ) — сумма кратных m
2 мин · теория
Каждое свойство доказываем через определение «m делит разность». Все сравнения — по одному модулю m.
Транзитивность: если m | (a − b) и m | (b − c), то m делит их сумму a − c. Пример: 3 ≡ 8, 8 ≡ 13 (mod 5) ⇒ 3 ≡ 13 (mod 5): 13 − 3 = 10 ✓.
Смысл: числа распадаются на непересекающиеся классы (столбцы со сл. 4). Вопрос: сколько классов по модулю m? (m: остатки 0, 1, …, m − 1.)
Ошибка: транзитивность «через разные модули»: 3 ≡ 8 (mod 5), 8 ≡ 2 (mod 3) — вывода о 3 и 2 нет.
R08.3
Свойство 4 · сложение и вычитание
Сравнения по одному модулю можно почленно складывать
a
b
m ⋅ k
c
d
m ⋅ l
a + c
b + d
m ( k + l )
«хвосты» из целых модулей не влияют
Пример, модуль 5:
13 ≡ 3 , 9 ≡ 4 ⇒ 22 ≡ 7 ( 22 − 7 = 15 )
www.reknow.ru
a ≡ b , c ≡ d ( mod m )
a = b + mk , c = d + m l
a ± c = ( b ± d ) + m ( k ± l )
a ± c ≡ b ± d ( mod m )
1,5 мин · теория
Рисунок-полоска: число = «основа» + несколько целых модулей. При сложении основы складываются, модули — тоже, и сумма модулей снова кратна m.
То же через разность: (a + c) − (b + d) = (a − b) + (c − d) — сумма двух чисел, кратных m.
Вычитание: k − l — тоже целое. Пример: 13 − 9 = 4 ≡ 3 − 4 = −1 (mod 5): 4 − (−1) = 5 ✓.
Ошибка: складывать сравнения с разными модулями: 13 ≡ 3 (mod 5), 9 ≡ 1 (mod 4) — сложение ничего не даёт.
R08.3
Сам · свойства 1–4 · в тетради
Складываем и вычитаем сравнения
база a ≡ 2 , b ≡ 5 ( mod 7 ) . Остаток a + b при делении на 7? 0
база a ≡ 4 , b ≡ 6 ( mod 9 ) . Остаток a − b при делении на 9? 7
база x ≡ y , y ≡ 3 ( mod 8 ) . Остаток x при делении на 8? 3
повыш. x + 5 ≡ 2 ( mod 6 ) . Какой остаток даёт x при делении на 6? 3
1,5 мин · практика
Решают сразу после свойства 4, ответы открываются по одному. Требование: назвать свойство, которым пользуемся.
1) a + b ≡ 2 + 5 = 7 ≡ 0 (свойство 4). Проверка a = 9, b = 12: 21 = 7 · 3 ✓.
2) a − b ≡ 4 − 6 = −2 ≡ 7 (mod 9). Проверка a = 13, b = 6: 7 ✓.
3) Транзитивность (свойство 3): x ≡ 3 (mod 8) → остаток 3.
4) Прибавляем −5 ≡ −5 к обеим частям (перенос слагаемого): x ≡ 2 − 5 = −3 ≡ 3 (mod 6). Проверка x = 3: 8 ≡ 2 (mod 6) ✓.
R08.3
Свойство 5 · умножение
Сравнения по одному модулю можно почленно умножать
b d
( a − b ) c кратно m
b ( c − d ) кратно m
b
a − b
d
c − d
весь прямоугольник — a c
www.reknow.ru
a ≡ b , c ≡ d ( mod m )
a c − b d = ( a − b ) c + b ( c − d ) прибавили и вычли b c
оба слагаемых кратны m
a c ≡ b d ( mod m )
Пример: 13 ⋅ 9 ≡ 3 ⋅ 4 ( mod 5 ) :117 − 12 = 105 — кратно 5
2 мин · теория
Площадь-модель (для положительных чисел): прямоугольник a × c; внутри b × d. «Уголок» ac − bd состоит из полосы (a − b) · c и полосы b · (c − d). В каждой полосе множитель кратен m.
Алгебраически для любых целых: ac − bd = ac − bc + bc − bd = (a − b)c + b(c − d).
Пример на рисунке (a = 13, b = 3, c = 9, d = 4): 10 · 9 + 3 · 5 = 90 + 15 = 105 = 5 · 21 ✓.
Ошибка: «доказали на одном примере». Пример — проверка, доказательство — общая формула.
R08.3
Сам · свойство 5 · в тетради
Умножаем сравнения — большие числа не нужны
база a ≡ 3 , b ≡ 5 ( mod 7 ) . Остаток ab при делении на 7? 1
база Остаток от деления 47 ⋅ 52 на 5 ? 4
повыш. Остаток от деления 23 ⋅ 34 ⋅ 45 на 11 ? 1
повыш. a ≡ − 1 ( mod 10 ) . Последняя цифра числа 3 a ? 7
1,5 мин · практика
Ответы открываются по одному. Не перемножать большие числа — сначала заменить множители остатками.
1) ab ≡ 15 ≡ 1 (mod 7). Проверка a = 3, b = 5: 15 = 14 + 1 ✓.
2) 47 ≡ 2, 52 ≡ 2 (mod 5) ⇒ 4. Проверка: 47 · 52 = 2444 → остаток 4 ✓.
3) 23 ≡ 1, 34 ≡ 1, 45 ≡ 1 (mod 11) ⇒ 1. Проверка: 35 190 = 11 · 3199 + 1 ✓.
4) 3a ≡ −3 ≡ 7 (mod 10). Проверка a = 9: 27 → последняя цифра 7 ✓.
R08.3
Следствия свойств 4 и 5
Прибавить, умножить, возвести в степень
a ≡ b ( mod m )
складываем с c ≡ c
a + c ≡ b + c
13 ≡ 3 ( mod 5 ) ⇒ 20 ≡ 10
умножаем на c ≡ c
a c ≡ b c
13 ≡ 3 ( mod 5 ) ⇒ 52 ≡ 12
умножаем n раз само на себя
a n ≡ b n
13 ≡ 3 ( mod 5 ) ⇒ 169 ≡ 9
www.reknow.ru
1,5 мин · теория
Все три — частные случаи: c ≡ c по рефлексивности; степень — свойство 5, применённое n − 1 раз (n — натуральное).
Проверки: 20 − 10 = 10; 52 − 12 = 40; 169 − 9 = 160 — все кратны 5 ✓.
Следствие: обе части можно умножить на одно целое число, а слагаемое переносить из одной части в другую со сменой знака (прибавить −c).
Ошибка: «показатель тоже можно заменять по модулю»: 2 ≡ 7 (mod 5), но 3² = 9 ≢ 3⁷ = 2187 (mod 5): 2187 − 9 = 2178 не делится на 5. Заменять можно основания, не показатели.
R08.3
Сам · следствия · в тетради
Возводим в степень: ищем удобного представителя
база Остаток от деления 1 3 7 на 12 ? 1
база Остаток от деления 4 50 на 5 ? 1
база Остаток от деления 1 0 20 на 9 ? 1
повыш. Остаток от деления 8 31 на 9 ? 8
1,5 мин · практика
Ответы открываются по одному. Ключевой вопрос к каждому: «Чему сравнимо основание — 1 или −1?»
1) 13 ≡ 1 (mod 12) ⇒ 13⁷ ≡ 1.
2) 4 ≡ −1 (mod 5) ⇒ 4⁵⁰ ≡ (−1)⁵⁰ = 1. Проверка малым показателем: 4² = 16 ≡ 1 ✓.
3) 10 ≡ 1 (mod 9) ⇒ 10²⁰ ≡ 1.
4) 8 ≡ −1 (mod 9) ⇒ 8³¹ ≡ (−1)³¹ = −1 ≡ 8. Проверка: 8³ = 512 = 9 · 56 + 8 ✓.
R08.3
Осторожно · деление
Делить обе части сравнения можно не всегда
✗ Неверно
14 ≡ 8 ( mod 6 )
делим на 2
7 ≡ 4 ( mod 6 ) ?
7 − 4 = 3 не делится на 6
✓ НОД ( k , m ) = 1
14 ≡ 8 ( mod 3 )
делим на 2, НОД ( 2 , 3 ) = 1
7 ≡ 4 ( mod 3 )
можно сократить на k , взаимно простое с m
✓ Делим всё
14 ≡ 8 ( mod 6 )
делим на 2 и модуль
7 ≡ 4 ( mod 3 )
ak ≡ bk ( mod mk ) ⇒ a ≡ b ( mod m )
1,5 мин · теория
Почему первое неверно: 6 | 2(7 − 4), но 6 не обязан делить 7 − 4 — часть «делителя» ушла в множитель 2.
Правило 2: если m | k(a − b) и НОД(k, m) = 1, то m | (a − b) — опирается на основную теорему арифметики (разложение на простые множители единственно); строгое доказательство — по желанию сильным ученикам.
Правило 3: ak − bk = mk · t ⇒ a − b = m · t (сократили равенство на k ≠ 0).
Вопрос: можно ли из 10 ≡ 25 (mod 15) получить 2 ≡ 5 (mod 15), разделив на 5? (Нет: 5 − 2 = 3. Но 2 ≡ 5 (mod 3) — делим всё.)
R08.3
Сам · деление · устно
Верно ли выполнено деление?
15 ≡ 35 ( mod 4 ) ⇒ (на 5) 3 ≡ 7 ( mod 4 ) верно
12 ≡ 30 ( mod 9 ) ⇒ (на 6) 2 ≡ 5 ( mod 9 ) неверно
20 ≡ 8 ( mod 12 ) ⇒ (всё на 4) 5 ≡ 2 ( mod 3 ) верно
21 ≡ 7 ( mod 14 ) ⇒ (на 7) 3 ≡ 1 ( mod 14 ) неверно
1,5 мин · практика
Класс голосует «верно/неверно», обосновывает по правилам со слайда «Осторожно · деление», учитель открывает ответ.
1) Верно: НОД(5, 4) = 1. Проверка: 7 − 3 = 4 ✓.
2) Неверно: НОД(6, 9) = 3; 5 − 2 = 3 не делится на 9. Верно так: делим всё на 3 — 4 ≡ 10 (mod 3), затем на 2 (НОД(2, 3) = 1) — 2 ≡ 5 (mod 3).
3) Верно: делим обе части и модуль на 4. Проверка: 5 − 2 = 3 ✓.
4) Неверно: НОД(7, 14) = 7; 3 − 1 = 2 не делится на 14. Верно: 3 ≡ 1 (mod 2) — делим всё на 7.
R08.3
Главный вывод · ответ на проблемный вопрос
В сумме, разности, произведении, степени числа можно заменять сравнимыми
1001
·
1002
+
1003
≡ по модулю 5
1
·
2
+
3
1001 ⋅ 1002 + 1003 ≡ 1 ⋅ 2 + 3 = 5 ≡ 0 ( mod 5 )
Ответ:
делится
на 5
гипотеза верна
www.reknow.ru
1 мин · теория
Возвращаемся к сл. 5. Обоснование: по свойству 5 (умножение) 1001 · 1002 ≡ 1 · 2; по свойству 4 (сложение) прибавляем 1003 ≡ 3; по транзитивности соединяем цепочку.
Проверка: 1001 · 1002 + 1003 = 1 004 005 = 5 · 200 801 ✓.
Удобный приём: брать «отрицательных представителей», например 1004 ≡ −1 (mod 5), тогда 1004¹⁰⁰ ≡ (−1)¹⁰⁰ = 1.
Систематическое нахождение остатков сумм и произведений (таблицы остатков, последние цифры) — следующий урок ALG8U-123.
R08.3 · образец 1
Образец · степень и отрицательный представитель
Докажите, что 2 100 − 1 делится на 3
остатки степеней 2 по модулю 3
2 1
2 2
2 3
2 4
2 5
2
1
2
1
2
чётный показатель → остаток 1
почему? потому что
2 ≡ − 1 ( mod 3 )
www.reknow.ru
2 ≡ − 1 ( mod 3 ) 2 − ( − 1 ) = 3
2 100 ≡ ( − 1 ) 100 = 1 возводим в степень
2 100 − 1 ≡ 1 − 1 = 0 вычитаем 1 ≡ 1
3 ∣ 2 100 − 1
1 мин · теория (демонстрационный пример)
Образец разбирает учитель. Сначала наблюдение (таблица остатков: 2, 1, 2, 1, …), потом доказательство в 3 строки.
Вопрос: какой остаток даёт 2¹⁰¹ при делении на 3? ((−1)¹⁰¹ = −1 ≡ 2.)
Ошибка: «2¹⁰⁰ ≡ 2 · 100 = 200» — путают степень с умножением.
Обобщение для сильных: aⁿ − bⁿ делится на a − b, т. к. a ≡ b (mod a − b) ⇒ aⁿ ≡ bⁿ.
R08.3
Сам · по образцу 1 · в тетради
Докажите делимость через ≡ 1 или ≡ − 1
база 1 0 n − 1 делится на 9 10 ≡ 1 ( mod 9 )
база 4 25 + 1 делится на 5 4 ≡ − 1 ( mod 5 )
повыш. 3 2 n − 1 делится на 8 9 ≡ 1 ( mod 8 )
повыш. 2 60 − 1 делится на 7 2 3 ≡ 1 ( mod 7 )
2,5 мин · практика
Запись решения — как в образце: три строки сравнений и вывод. По клику открывается ключевая идея, полное решение проговаривает ученик.
1) 10 ≡ 1 (mod 9) ⇒ 10ⁿ ≡ 1 ⇒ 10ⁿ − 1 ≡ 0. Проверка n = 2: 99 = 9 · 11 ✓.
2) 4 ≡ −1 (mod 5) ⇒ 4²⁵ ≡ (−1)²⁵ = −1 ⇒ 4²⁵ + 1 ≡ 0. Проверка малым нечётным показателем: 4³ + 1 = 65 = 5 · 13 ✓.
3) 3²ⁿ = 9ⁿ, 9 ≡ 1 (mod 8) ⇒ 9ⁿ − 1 ≡ 0. Проверка n = 2: 80 = 8 · 10 ✓.
4) 2³ = 8 ≡ 1 (mod 7) ⇒ 2⁶⁰ = (2³)²⁰ ≡ 1 ⇒ 2⁶⁰ − 1 ≡ 0. Подсказка, если застряли: «найдите степень двойки, сравнимую с 1».
R08.3 · образец 2
Образец · перебор остатков
Докажите: n 3 + 2 n делится на 3 при любом целом n
остаток n n 3 2 n n 3 + 2 n
0 0 0 0
1 1 2 3 ≡ 0
2 8 ≡ 2 4 ≡ 1 3 ≡ 0
Любое целое n сравнимо с одним из чисел 0 , 1 , 2 — проверяем три случая, а не бесконечно много
или n ≡ − 1 : − 1 − 2 = − 3 ≡ 0
1 мин · теория (демонстрационный пример)
Образец разбирает учитель. Метод перебора остатков: по свойствам 4–5 вместо n подставляем его остаток (сл. 15), значит, достаточно m случаев.
Удобно брать остатки 0, 1, −1 вместо 0, 1, 2: вычисления короче.
Проверка числами: n = 4: 64 + 8 = 72 = 3 · 24 ✓; n = −2: −8 − 4 = −12 ✓.
Ошибка: проверить n = 1, 2, 3 и «доказано» — без ссылки на свойства сравнений это лишь примеры.
R08.3
Сам · по образцу 2 · перебор остатков
Докажите при любом целом n
база n 2 + n делится на 2 n ≡ 0 , 1 : 0 ; 2 ≡ 0
база n 3 − n делится на 3 n ≡ 0 , ± 1 : всё ≡ 0
повыш. Какие остатки при делении на 4 даёт n 2 ? 0 и 1
повыш. n 2 + 2 не делится на 4 остатки 2 и 3
2,5 мин · практика
Оформление — таблица остатков, как в образце. Ответы открываются по одному.
1) n ≡ 0: 0 + 0 = 0; n ≡ 1: 1 + 1 = 2 ≡ 0 (mod 2) ✓.
2) n ≡ 0: 0; n ≡ 1: 1 − 1 = 0; n ≡ −1: −1 + 1 = 0 (mod 3) ✓. Проверка n = 5: 120 = 3 · 40 ✓.
3) n ≡ 0, 1, 2, 3 (mod 4): n² ≡ 0, 1, 4 ≡ 0, 9 ≡ 1. Остатки только 0 и 1.
4) По задаче 3: n² + 2 ≡ 2 или 3 (mod 4) — остатка 0 нет. Проверка n = 3: 11 = 4 · 2 + 3 ✓.
R08.3
Закрепление · задания с самопроверкой
Решите
база a ≡ 3 , b ≡ 4 ( mod 7 ) . Найдите остатки от деления на 7 чисел a + b , ab , 2 a − b . 0 ; 5 ; 2
база a ≡ b ( mod 6 ) . Докажите, что a 2 + 5 a ≡ b 2 + 5 b ( mod 6 ) . св-ва 4, 5
повыш. Докажите, что 5 2 n − 1 делится на 24 при натуральном n . 2 5 n ≡ 1
повыш. Докажите, что n 2 + 1 не делится на 3 ни при каком целом n . остатки 1 , 2
практика Сегодня среда. Какой день недели будет через 2 20 дней? воскресенье
Подсказки
3) 5 2 n = 2 5 n , 25 ≡ 1
4) перебор остатков
5) 2 3 = 8 ≡ 1 ( mod 7 )
4 мин · практика
3 мин решают в тетради, затем ответы открываются по клику по одному, класс сверяет. 1) a + b ≡ 7 ≡ 0; ab ≡ 12 ≡ 5; 2a − b ≡ 6 − 4 = 2. Ответ: 0; 5; 2. Проверка a = 10, b = 11: 21 → 0; 110 = 7 · 15 + 5 → 5; 9 → 2 ✓.
2) a ≡ b ⇒ a² ≡ b² (степень), 5a ≡ 5b (умножение на 5), сложили (свойство 4).
3) 25 ≡ 1 (mod 24) ⇒ 25ⁿ ≡ 1 ⇒ 25ⁿ − 1 ≡ 0. Проверка n = 1: 24 ✓; n = 2: 624 = 24 · 26 ✓.
4) n ≡ 0: n² + 1 ≡ 1; n ≡ 1: 2; n ≡ 2: 5 ≡ 2. Остатка 0 нет.
5) 2²⁰ = (2³)⁶ · 2² ≡ 1 · 4 = 4 (mod 7); среда + 4 дня = воскресенье. Проверка: 2²⁰ = 1 048 576 = 7 · 149 796 + 4 ✓.
Ошибка в 5): «20 ≡ 6 (mod 7), значит 2²⁰ ≡ 2⁶» — показатель по модулю 7 заменять нельзя (сл. 11). Здесь 2⁶ = 64 ≡ 1 — ответ «четверг» неверен.
R08.3
Задания с самопроверкой
База и повышенный уровень
база Найдите остаток от деления 3 100 на 4 . 1
база Не вычисляя произведение, найдите остаток от деления 1234 ⋅ 5678 на 9 . 8
повыш. Докажите, что 2 2 n + 1 + 1 делится на 3 при натуральном n . 2 ≡ − 1 , степень нечётна
повыш. Найдите последнюю цифру числа 7 2026 . 9
повыш. Найдите остаток от деления 5 100 + 6 100 на 7 . 3
3 мин · практика
2 мин решают, затем ответы открываются по одному, класс сверяет. Минимум — задания 1–3.
1) 3 ≡ −1 (mod 4) ⇒ 3¹⁰⁰ ≡ 1. Проверка: 3² = 9 = 4 · 2 + 1 ✓.
2) 1234 ≡ 1 + 2 + 3 + 4 = 10 ≡ 1; 5678 ≡ 26 ≡ 8 (mod 9) ⇒ 8. Проверка: 1234 · 5678 = 7 006 652, сумма цифр 26 ≡ 8 ✓.
3) 2 ≡ −1 (mod 3), 2n + 1 нечётно ⇒ 2²ⁿ⁺¹ ≡ −1 ⇒ 2²ⁿ⁺¹ + 1 ≡ 0. Проверка n = 1: 9 ✓.
4) 7⁴ = 2401 ≡ 1 (mod 10); 2026 = 4 · 506 + 2 ⇒ 7²⁰²⁶ ≡ 7² = 49 ≡ 9. Последняя цифра 9.
5) 5³ = 125 ≡ −1 (mod 7) ⇒ 5¹⁰⁰ = (5³)³³ · 5 ≡ −5 ≡ 2; 6 ≡ −1 ⇒ 6¹⁰⁰ ≡ 1; сумма ≡ 3. Проверка: 125 = 7 · 18 − 1 ✓.
R08.3
Найди ошибку
Какие рассуждения неверны и почему?
Петя: остаток 2 10 при делении на 7
10 ≡ 3 ( mod 7 ) ⇒ 2 10 ≡ 2 3 = 8 ≡ 1
✗ показатель заменять нельзя; верно: 2 10 = ( 2 3 ) 3 ⋅ 2 ≡ 2
Маша: сокращение
18 ≡ 6 ( mod 12 ) ⇒ (на 6) 3 ≡ 1 ( mod 12 )
✗ НОД ( 6 , 12 ) = 1 ; верно: 3 ≡ 1 ( mod 2 )
Коля: сложение
a ≡ 2 ( mod 5 ) , b ≡ 3 ( mod 4 ) ⇒ a + b ≡ 5 ≡ 0
✗ модули разные — складывать нельзя
Оля: замена основания
9 ≡ 2 ( mod 7 ) ⇒ 9 15 ≡ 2 15 ( mod 7 )
✓ верно: основание заменять можно
2 мин · практика
Пары обсуждают 1 мин, затем называют ошибку; учитель открывает разбор по одной карточке.
Петя: 2¹⁰ = 1024 = 7 · 146 + 2 — остаток 2, а не 1. Правильно: 2³ ≡ 1 ⇒ 2⁹ ≡ 1 ⇒ 2¹⁰ ≡ 2.
Маша: 3 − 1 = 2 не делится на 12. Делить всё (и модуль) на 6: 3 ≡ 1 (mod 2) — верно.
Коля: контрпример a = 2, b = 7 (7 ≡ 3 (mod 4)): a + b = 9 не делится на 5 — вывод не следует. Складывать можно только сравнения по одному модулю.
Оля: верно — по следствию «возведение в степень». Кто считает, что ошибка есть, пусть сверит с сл. 11.
R08.3
Самостоятельная работа
Два варианта · 4 задания
Вариант 1
Остаток 38 ⋅ 47 при делении на 9 4
Остаток 5 40 при делении на 6 1
Докажите: 8 n − 1 делится на 7 8 ≡ 1
Докажите: n 3 + 5 n делится на 3 перебор
Вариант 2
Остаток 29 ⋅ 53 при делении на 8 1
Остаток 3 41 при делении на 4 3
Докажите: 1 3 n − 1 делится на 12 13 ≡ 1
Докажите: n 3 − 4 n делится на 3 перебор
4 мин · практика
Варианты по партам: 3 мин работы, 1 мин — взаимопроверка в парах по ответам (открыть по клику).
Вариант 1: 1) 38 ≡ 2, 47 ≡ 2 (mod 9) ⇒ 4; проверка 1786 = 9 · 198 + 4 ✓. 2) 5 ≡ −1 (mod 6) ⇒ 5⁴⁰ ≡ 1. 3) 8 ≡ 1 (mod 7) ⇒ 8ⁿ − 1 ≡ 0. 4) n ≡ 0: 0; n ≡ 1: 1 + 5 = 6 ≡ 0; n ≡ 2: 8 + 10 = 18 ≡ 0.
Вариант 2: 1) 29 ≡ 5, 53 ≡ 5 (mod 8) ⇒ 25 ≡ 1; проверка 1537 = 8 · 192 + 1 ✓. 2) 3 ≡ −1 (mod 4) ⇒ 3⁴¹ ≡ −1 ≡ 3. 3) 13 ≡ 1 (mod 12) ⇒ 13ⁿ − 1 ≡ 0. 4) n ≡ 0: 0; n ≡ 1: 1 − 4 = −3 ≡ 0; n ≡ 2: 8 − 8 = 0.
Критерий: 4 верных — «5», 3 — «4», 2 — «3». В заданиях 3–4 засчитывать только запись со ссылкой на свойства сравнений.
R08.3 · формат ОГЭ
Формат ОГЭ · линия 6 (вычисления) · проверка по модулю 9
Найдите значение выражения 37 ⋅ 46 − 29 ⋅ 58
37 ⋅ 46 − 29 ⋅ 58
Ответ — одно число. Проверьте его остатками по модулю 9: число ≡ сумме своих цифр.
Почему сумма цифр?
10 ≡ 1 ⇒ 1 0 k ≡ 1 ( mod 9 )
Остатки множителей
1 ⋅ 1 − 2 ⋅ 4 = − 7 ≡ 2
Ответ должен давать
остаток 2 при делении на 9
www.reknow.ru
2 мин · практика
Самостоятельно. Решение: 37 · 46 = 1702; 29 · 58 = 1682; 1702 − 1682 = 20. Ответ: 20.
Проверка по модулю 9: 37 ≡ 3 + 7 = 10 ≡ 1; 46 ≡ 10 ≡ 1; 29 ≡ 11 ≡ 2; 58 ≡ 13 ≡ 4. 1 · 1 − 2 · 4 = −7 ≡ 2; 20 ≡ 2 ✓.
Обоснование признака: число 10a + b ≡ 1 · a + b (mod 9), так как 10 ≡ 1; для любого числа — по свойствам 4, 5 и степени.
Важно: проверка по модулю 9 ловит большинство ошибок, но не все (например, перестановку цифр: 20 и 02 дают один остаток). Типичный неверный ответ: 30 (ошибка 1702 − 1682) — даёт остаток 3 и проверку не проходит.
рефлексия · ДЗ
Итог урока
Проверьте себя и потренируйтесь
Ответьте одной фразой
Какие действия со сравнениями по одному модулю разрешены? Когда можно делить обе части сравнения? Почему достаточно перебрать m остатков?
Домашнее задание
a ≡ 2 , b ≡ 6 ( mod 9 ) . Остаток a 2 + b при делении на 9?
Докажите: 1 1 n − 4 n делится на 7 .
Остаток от деления 6 100 на 7 ?
* Докажите: n 5 − n делится на 5 .
Тренажёр: reknow.ru/8/algebra/8_algebra_adv_index.htm
1 мин · практика (рефлексия)
Ответы ДЗ: 1) 4 + 6 = 10 ≡ 1 → остаток 1. Проверка a = 2, b = 6: 10 = 9 + 1 ✓.
2) 11 ≡ 4 (mod 7) ⇒ 11ⁿ ≡ 4ⁿ ⇒ разность ≡ 0. Проверка n = 2: 121 − 16 = 105 = 7 · 15 ✓.
3) 6 ≡ −1 (mod 7) ⇒ 6¹⁰⁰ ≡ 1 → остаток 1.
4*) Перебор n ≡ 0, ±1, ±2 (mod 5): 0; 1 − 1 = 0; 32 − 2 = 30 ≡ 0; (−1)⁵ + 1 = 0; −32 + 2 = −30 ≡ 0 ✓.
Тренажёр — общий раздел углублённой алгебры 8 класса (отдельного тренажёра по сравнениям пока нет). Следующий урок ALG8U-123 «Остатки суммы и произведения по данному модулю».
Паспорт соответствия · скрытый слайд
ALG8U-122 · Свойства сравнений по модулю
Поле Значение
ФРП «Математика» (углублённый уровень), 7–9 кл., Москва – 2025
Строка, урок R08 «Числа и вычисления: делимость», 7 ч · урок 3/7 · тип Н · теория 13,5 мин / практика 31,5 мин (70 %)
Единицы → слайды R08.3 «Свойства сравнений по модулю» → 5–25: теория 5–7, 9, 11, 13, 15, 16, 18; практика 8, 10, 12, 14, 17, 19–25 (опора на R08.1–R08.2 — сл. 3–4)
Результаты ПР-7 (остаток по модулю, свойства сравнений) → 2–25 · ПР-13 (применение преобразований для решения задач) → 16–24 · кодификатора REQ у курса нет
Вне урока остатки суммы и произведения как алгоритм, таблицы остатков, последние цифры — ALG8U-123 (R08.4); практикумы — ALG8U-124 и далее; доказательство правила сокращения на взаимно простой множитель опирается на основную теорему арифметики — только упоминание
Проверки автопроверка: pending · методист: pending