Tìm chu kỳ của một phân số $\dfrac{a}{b}$ viết dưới dạng số thập phân tuần hoàn

Đặt vấn đề. Khi ta thực hiện phép chia hai số nguyên và nhận được một số thập phân vô hạn tuần hoàn, phương pháp sau đây nhận biết được chu kỳ của số thập phân tuần hòan đó.

 

Ví dụ: Tìm chu kỳ của số thập phân vô hạn tuần hoàn $A$ khi thực hiện phép chia $2011$ cho $2014$.
 
Bước 1: Phân tích mẫu số ra thừa số nguyên tố, sau đó loại bỏ thừa số 2 và thừa số 5. cdgv1a
 
Bước 2: Chu kỳ của số $A$ bằng BCNN của cấp của 10 theo mô-đu-lô 19 và cấp của 10 theo mô-đu-lô 53.

Ta định nghĩa cấp của $10$ theo mô-đu-lô $m$ là số nguyên dương $k$ nhỏ nhất sao cho $10^k\equiv 1\quad (\text{mod}\ m)$.

 

Ta sử dụng bảng tính để tìm cấp của 10 theo mô-đu-lô $19$. Mở một bảng tính, cột A ta điền công thức để đánh số từ $1$ đến $19$, cột B ta tìm dư của phép chia khi chia $10^A$ cho $19$.

cdgv1b cdgv1c cdgv1d.
 
Công thức đầy đủ là 10^ (A1)-19Int(10^(A1) $\div$ 19)
 
Vậy cấp của $10$ theo mô-đu-lô $19$ là $18$.
 
Ta tìm cấp của 10 theo mô-đu-lô $53$. Mở một bảng tính, cột A ta điền công thức để đánh số từ $1$ đến $27$, cột B ta tìm dư của phép chia khi chia $10^A$ cho $53$.

(Vì 53 tràn bảng tính nên ta thực hiện một nửa rồi mở rộng nhanh).

cdgv2a cdgv2b cdgv2c.
 
Công thức đầy đủ là 10^ (A1)-53Int(10^(A1) $\div$ 53)
 
Vậy cấp của $10$ theo mô-đu-lô $53$ là $13$.
 

Cuối cùng: cdgv2d
 
 

Lưu ý: Ở trên chúng tôi dùng định nghĩa để tìm cấp của 10 theo mô-đu-lô 19 và cấp của 10 theo mô-đu-lô 53. Tuy nhiên sẽ có cách nhanh hơn để tìm các cấp này. Lấy ví dụ số $53$ hoặc những số lớn hơn sau này. Quy tắc:

Với $53$ ta lấy $53-1=52$ phân tích ra thừa số nguyên tố $52=2^2\times 13$, ta tìm được các ước nguyên dương của $52$ là $1,2,4, 13,52$ (sắp thứ tự), lập bảng tính (hoặc bảng giá trị nếu dùng máy tính Casio fx-580VNX) cho các số này sẽ nhẹ gánh hơn. Vì $10^{52}$ tràn khả năng nhớ của máy tính nên nếu $10^{13}$ (thất bại, nghĩa không ra số $1$) thì ta phải gia công rất lớn cho $10^{52}=\left(10^{13}\right)^4$. Nhưng rất may là do định lý Euler, ta có: $10^{52} \equiv 1\quad (\text{mod}\ 53)$.

 

Chia sẻ

About TS. Nguyễn Thái Sơn

TS. Nguyễn Thái Sơn
Nguyên trưởng Khoa Toán-Tin học ĐHSP TP HCM (1999-2009). Nguyên Giám đốc- Tổng biên tập NXB ĐHSP TP HCM (2009-2011). Nguyên Tổng thư ký Hội Toán học TP HCM (2008-2013).

Bài Viết Tương Tự

Sử dụng bảng tính giải bài toán dãy số

    Mở một bảng tính cột A ta đánh số từ 1 đến 32, …