Le frazioni continue sono uno strumento molto efficiente per calcolare la migliore approssimazione di un numero reale tramite numeri razionali. Sono utilizzate in molti settori della Matematica: teoria dei numeri, analisi complessa, sistemi dinamici. Sono utili anche per studiare i problemi meccanici in cui sono presenti movimenti con periodi diversi. Leggi tutto…
L’algoritmo di Euclide permette di calcolare il massimo comune divisore (MCD) di due numeri interi. È descritto nel Libro VII degli ‘Elementi’ di Euclide, la grande opera pubblicata intorno al 300 a.C. Nonostante l’età, resta un algoritmo molto efficiente dal punto di vista computazionale e viene ancora utilizzato con i Leggi tutto…
In questo articolo descriveremo il famoso Problema di Basilea, proposto inizialmente dal matematico Pietro Mengoli nel 1644. Descriveremo le prime soluzioni di Eulero e anche soluzioni successive fornite da altri matematici. 1) Il problema di Basilea Il problema posto da Mengoli consiste nel calcolare la somma della seguente serie infinita Leggi tutto…
Il numero \( \pi \) occupa un ruolo centrale nella Matematica da oltre 2500 anni. Il suo valore è approssimativamente uguale a 3,14. Nella geometria euclidea è definito come il rapporto fra la lunghezza della circonferenza e il diametro di un cerchio. Come è noto nella geometria euclidea tale rapporto Leggi tutto…
La geometria dei numeri è una branca della Teoria dei numeri che studia i problemi aritmetici utilizzando strumenti di natura geometrica. In questo articolo introduciamo l’argomento studiando il teorema di Pick per il calcolo delle aree di figure piane e le proprietà delle rette del piano che attraversano il reticolo Leggi tutto…
La legge di reciprocità quadratica ha un ruolo centrale nella teoria dei numeri. Venne inizialmente formulata da Eulero mentre studiava le proprietà dei numeri primi della forma \(x^{2}+ ny^{2}\). Anche Legendre diede importanti contributi. Il teorema venne dimostrato in modo completo per la prima volta da Gauss nel 1796. La fonte principale per Leggi tutto…
Il matematico francese Bertrand (1822-1900) formulò la congettura che per ogni intero positivo \(n\) esiste sempre almeno un numero primo \(p\) tale che: \(n < p \le 2n\). Questa congettura venne dimostrata dal matematico russo Chebyshev (1821- 1894). In questo articolo illustreremo il metodo di dimostrazione proposto dal matematico ungherese Leggi tutto…
In questo articolo vengono illustrate le proprietà delle funzioni di Eulero e di Möbius, che hanno grande importanza nella Teoria dei Numeri. Come applicazione viene descritto l’algoritmo RSA per la crittografia a chiave pubblica. 1) Funzioni aritmetiche Una funzione aritmetica è una funzione a valori reali o complessi definita per Leggi tutto…
1) L’Aritmetica Modulare di Gauss Dato un intero positivo \(m\), si dice che due interi \(a\) e \(b\) sono congruenti modulo \(m\) se danno lo stesso resto nella divisione per \(m\). Si usa la seguente notazione introdotta dal matematico tedesco Gauss: \[ a \equiv b \pmod{m} \] Ad esempio \(21 Leggi tutto…
Un numero primo è un intero maggiore di 1 che è divisibile solo da 1 e da se stesso. Un numero intero che non è primo si dice composto. Ogni intero maggiore di 1 è divisibile da almeno un numero primo. Lo studio dei numeri interi e delle loro proprietà Leggi tutto…