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[Resuelto] Congruencia y divisores

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No se el numero de ejercicio ni la practica porque me lo pasaron, aca va:

$$\textrm{Hallar $x$ tal que $x$ es un divisor positivo de ${25}^{70}$ y $x \equiv 2 \ (9), x \equiv 3 \ (11)$}$$

Primero \({25}^{70}\) lo puedo escribir como \({({5}^{2})}^{70} = {5}^{140}\)

Entonces x es de la forma \(5^t\) con \(0 \leq t \leq 140\)
Por otro lado, \(5^t \equiv 2 \ (9)\) quiero ver que forma tiene \(t\).

Estas exponenciales siempre tienen un patron, veamoslo en este caso:

$$\begin{tabular}{c | c | c | c | c | c | c | c | c | c} {$r_9(t)$ & 0 & 1 & 2 & 3 & 4 & \color{blue}{5} & 6 & 7 & 8} \\ \hline {$r_9(5^t)$ & 1 & 5 & 7 & 8 & 4 & \color{blue}{2} & 1 & 5 & 7} \end{tabular}$$

Como vemos se repite cada 6 lugares y el lugar 5 es el primero que tiene resto 2, luego t es de la forma \(t=6k+5\) con k entero

Pero tambien nos dicen que \(5^t \equiv 3 \ (11)\)
Luego,

$$\begin{tabular}{c | c | c | c | c | c | c | c | c | c | c| c} {$r_{11}(t)$ & 0 & 1 & \color{blue}{2} & 3 & 4 & 5 & 6 & \color{blue}{7} & 8 & 9 & 10} \\ \hline {$r_{11}(5^t)$ & 1 & 5 & \color{blue}{3} & 4 & 9 & 1 & 5 & \color{blue}{3} & 4 & 9 & 1} \end{tabular}$$

Aqui vemos que la tabla se repite cada 5 lugares y la primera ocurrencia de esto es en el lugar donde el resto es 2, luego t tambien es de la forma \(t=5j+2\) con j entero

Entonces,

$$t=6k+5 \iff t \equiv 5 \ (6)$$
$$t=5j+2 \iff t \equiv 2 \ (5)$$

Ahora, usando el TCR, veo 'a mano' que numeros cumplen las condiciones y son menores que el MCM entre 6 y 5, que es 30

segun la primera condicion me quedan los siguientes numeros menores a 30:

$$\begin{tabular}{c c c c c} {5 & 11 & 17 & 23 & 29} \end{tabular}$$

de los cuales el 17 es el unico que cumple con la segunda condicion. Luego, me quedan solo los t de la forma

\(t \equiv 17 \ (30)\) y no olvido que t tiene que ser ademas \(\leq 140\)

Respuesta: Los siguientes x satisfacen con lo pedido:

$$\begin{tabular}{c c c c c} {${5}^{17}$ & ${5}^{47}$ & ${5}^{77}$ & ${5}^{107}$ & ${5}^{137}$} \end{tabular}$$