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Página de estudos de matemática e sequências numéricas

Dízimas Periódicas e Números Formados por Algarismos 1 (uns) - 562

Em sua vídeo-aula Aritmética - Aula 5 - Multiplicação, o Prof. Fábio Henrique propõe o seguinte desafio:

Qual o número que múltiplicado por 9 dá um um outro número somente com algarismos 1 (uns)?...

...e posteriormente em Aritmética - Aula 6 - Multiplicação, pares e ímpares, o Prof. Fábio apresenta a resolução do desafio:

12345679 x 9 = 111 111 111

Propriedades do número 111 111 111

Fatoração: 3^2 x 37 x 333667

Divisores ( 111 111 111 ): 1, 3, 9, 37, 111, 333, 333667, 1001001, 3003003, 12345679, 37037037, 111111111

Quantidade de divisores: 12

O interessante é que 9 multiplicado pela sequência 12345679 (sem o número 8), o produto é um número com 9 algarismos 1 (uns): 111.111.111.

O presente estudo demonstra que determinados números formados por quantidades pares de algarismos 1 (uns) apresentam relações numéricas com frações unitárias cujos denominadores são determinados números primos, bem como, com as quantidades de algarismos dos períodos de suas dízimas periódicas.

Fração unitária1/7

A fração unitária 1/7, denominada também, de fração geratriz da dízima periódica:

1/7 = 0,142857 142857 142857 142857 14285714

é uma fração especial, isto é, ela faz parte de um conjunto de determinadas frações unitárias cujos períodos tem quantidades de algarismos 1 unidade menor que seu denominador, isto é, um número primo menos 1 unidade (p-1), e apresentam outras propriedades, ei-lás algumas:

Números cíclicos

O período 142 857 possui 6 algarismos, 1 unidade menor do denominador da fração 1/7.

Frações cujos períodos possuem p-1 algarismos formam números cíclicos, isto é, os algarismos mudam de posição a medida que eles são multiplicados por números naturais de 2 até o antecessor desse número primo (p-1), neste caso o 6.

2 x 142857 = 285714
3 x 142857 = 428571
4 x 142857 = 571428
5 x 142857 = 714285
6 x 142857 = 857142
         
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ou também por meio das frações de 2/7 a 6/7.

Fração
n / 7
e progressão aritmética
 
denominador numerador dízima razão
(ordem / posição)   periódica diferença
       
1 7 = 0,142857143
2 7 = 0,285714286 0,142857143
3 7 = 0,428571429 0,142857143
4 7 = 0,571428571 0,142857143
5 7 = 0,714285714 0,142857143
6 7 = 0,857142857 0,142857143
7 7 = 1 0,142857143
         
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Progressão aritmética

As dízimas periódicas originadas das frações de 1/7 a 6/7 formam uma progressão aritmética cuja razão é a propria dízima periódica da fração 1/7.

Fração
n / 7
e progressão aritmética
 
denominador numerador dízima razão
(ordem / posição)   periódica diferença
       
1 7 = 0,142857143
2 7 = 0,285714286 0,142857143
3 7 = 0,428571429 0,142857143
4 7 = 0,571428571 0,142857143
5 7 = 0,714285714 0,142857143
6 7 = 0,857142857 0,142857143
7 7 = 1 0,142857143
         
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Observação importante: além da razão ser uma constante, as dízimas periódicas possuem fatores primos semelhantes, fato este que não acontece por exemplo na sequência de números naturais que forma uma P.A. de razão 1 e que é uma constante, mas os fatores primos de cada termo são todos diferentes, sendo que há números primos, potências entre os termos, todos inteiros positivos.

Fatores primos

Os fatores primos: 3, 11, 13, 37 são fatores comuns a todos os números cíclicos das frações de 1/7 a 6/7 e variando o 2 e 5.

Período 142857 da fração 1 / 7
e números cíclicos
   
números cíclicos fatores primos
   
142857 3^3 × 11 × 13 × 37
285714 2 × 3^3 × 11 × 13 × 37
428571 3^4 × 11 × 13 × 37
571428 2^2 × 3^3 × 11 × 13 × 37
714285 3^3 × 5 × 11 × 13 × 37
857142 2 × 3^4 × 11 × 13 × 37
   
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Número 111.111 (6 uns)

Número: 111.111 (6 uns)

Fatoração: 3 x 7 x 11 x 13 x 37

Divisores (111.111) : 1, 3, 7, 11, 13, 21, 33, 37, 39, 77, 91, 111, 143, 231, 259, 273, 407, 429, 481, 777, 1001, 1221, 1443, 2849, 3003, 3367, 5291, 8547, 10101, 15873, 37037, 111111

Quantidade de divisores: 32

Fração 1/3 e o número 111.111 (6 uns)

O número 111.111 dividido por 3 e multiplicado por 9 não apresenta produto semelhante ao período da fração 1/3 = 0,3...

Fatores primos do número 37037

7 x 11 x 13 x 37 = 37037

111.111 / 3 = 37037

9 x 37037 = 333333 (número diferente de 3)

Fração 1/7 e o número 111.111 (6 uns)

O número 111.111 dividido por 7 e multiplicado por 9 apresenta produto igual ao período / número cíclico da fração 1/7 = 0,142857.

Fatores primos do número 15873

3 x 11 x 13 x 37 = 15873

111.111 / 7 = 15873

9 x 15873 = 142857

Os números 7 e 15873 são divisores do número 111.111 e também formam pares multiplicativos, por 7 x 15873 = 111.111.

Em seu minicurso [1], pag. 15, o Professor João Carlos Vieira Sampaio expõe o seguinte exemplo 2.2:

"1/7 = 0,142857 é uma dízima periódica simples de comprimento L (7) = 6.

O primeiro múltiplo de 7 formado só por noves é 999999, que possui L = 6 dígitos.

De fato, como 1/7 = 142857/999999 temos 7 x 142857 = 999999 e os inteiros 9, 99, 999, 9999 e 99999 não são múltiplos de 7, pois caso contrário a dízima periódica de 1/7 teria menos que 6 dígitos".

Observação: onde se lê L (éle maiúsculo) na verdade é (éle minúsculo e manuscrito), o grifo é nosso. Incompatibilidade da linguagem HTML.

O exemplo exposto neste estudo demonstra também que com o número 111111 formado por 6 algarismos 1 (uns) obtem-se o período 142857:

de fato, 111111 / 7 = 142857 / 9,

pois o produto dos meios é igual ao produto dos extremos

7 x 142857 = 999999

e 9 x 111111 = 999999

Entre os primos 3, 7, 11, 13, 37, o número 7 é o único cuja fração 1/7 apresenta 6 algarismos em seu período com cálculos efetuados com o número 111.111 neste estudo.

Fração 1/11 e o número 111.111 (6 uns)

O número 111.111 dividido por 3 e multiplicado por 9 não apresenta produto semelhante ao período da fração 1/11 = 0,09...

Fatores primos do número 10101

3 x 7 x 13 x 37 = 10101

111.111 / 11 = 10101

9 x 10101 = 90909 (número diferente de 09)

Fração 1/13 e o número 111.111 (6 uns)

O número 111.111 dividido por 3 e multiplicado por 9 apresenta produto semelhante ao período da fração 1/13 = 0,076923...

Fatores primos do número 8547

3 x 7 x 11 x 37 = 8547

111.111 / 13 = 8547

9 x 8547 = 76923 (falta o algarismo 0)

Efetuando a proporção:

111.111 / 13 = 076923 / 9

 

O produto dos meios é igual ao produto dos extremos

13 x 076923 = 999999

e 9 x 111111 = 999999

Fração 1/37 e o número 111.111 (6 uns)

O número 111.111 dividido por 37 e multiplicado por 9 não apresenta produto semelhante ao período da fração 1/37 = 0,027...

Fatores primos do número 3003

3 x 7 x 11 x 13 = 3003

111.111 / 37 = 3003

9 x 3003 = 27027 (número diferente de 027)

Fração 1/17 e o número 1.111.111.111.111.111 (16 uns)

O número 1.111.111.111.111.111 dividido por 17 e multiplicado por 9 apresenta produto semelhante ao período / número cíclico da fração 1/17 = 0,0588235294117647

Número: 1 111 111 111 111 111 (16 uns)

Fatoração: 11 × 17 × 73 × 101 × 137 × 5882353

Divisores: 1, 11, 17, 73, 101, 137, 187, 803, 1111, 1241, 1507, 1717, 2329, 7373, 10001, 13651,13837, 18887, 25619, 81103, 110011, 125341, 152207, 170017, 235229, 1010101, 1378751, 1870187, 2587519, 5882353, 11111111, 17171717, 64705883, 100000001, 188888887, 429411769, 594117653, 805882361,1100000011, 4723529459, 6535294183, 7300000073, 8864705971, 10100000101, 13700000137, 43370588669,58829412353, 80300000803, 81394118461, 111100001111, 150700001507, 477076475359, 647123535883, 737300007373, 895335303071, 1000100010001, 1383700013837, 5941770647653, 8110300081103, 11001100110011, 15220700152207, 65359477124183, 101010101010101, 1111111111111111

Quantidade de divisores: 64

Fatores primos do número 65359477124183

11 × 73 × 101 × 137 × 5882353 = 65359477124183

1.111.111.111.111.111 / 17 = 65359477124183

9 x 65359477124183 = 588235294117647 (falta o algarismo 0)

Fração 1/19 e o número 111.111.111.111.111.111 (18 uns)

O número 111.111.111.111.111.111 dividido por 19 e multiplicado por 9 apresenta produto semelhante ao período / número cíclico da fração 1/19 = 0,052631578947368421

Número: 111 111 111 111 111 111 (18 uns)

Fatoração: 3 x 3 × 7 × 11 × 13 × 19 × 37 x 52579 x 333667

Quantidade de divisores: 384

111.111.111.111.111.111 / 19 = 5847953216374269

9 x 5847953216374269 = 52631578947368421 (falta o algarismo 0)

 

Autor: Ari Costa e Ricardo Silva - abril/2025

Fontes Bibliográficas:

SAMPAIO, João Carlos Vieira. Dízimas periódicas e o teorema de Étienne Midy. XI BIENAL DE MATEMÁTICA 2024. Disponível em:
https://www.dm.ufscar.br /profs/sampaio/ MC_T7_joao_sampaio- texto- xibienal-corrigido.pdf. Acesso em: 03 abril. 2025.

SILVA, Ricardo José da. Descobrindo Números Primos a partir de Números Compostos. São Paulo, edição digital, 2019

SILVA, Ricardo José da. Escada de Theon e Sequências Numéricas. São Paulo, edição digital, 2023

SILVA, Ricardo José da. Estudos de Sequências Numéricas. São Paulo, edição digital, 2013

SILVA, Ricardo José da. Manual do Quadrado Mágico Triplo. São Paulo, edição digital, 2019

SILVA, Ricardo José da. Os Fantásticos Números Primos. São Paulo, edição digital, 2012

SILVA, Ricardo José da. Números Perfeitos e Sequências Numéricas. São Paulo, edição digital, 2020

SILVA, Ricardo José da. Números Primos e o Método Número Atraentes. São Paulo, edição digital, 2022

SILVA, Ricardo José da. Progressões Aritméticas e Geométricas - novas fórmulas de somas de PAs e PGs. São Paulo, edição digital, 2021

SILVA, Ricardo José da. Quadrados Mágicos e Sequências Numéricas. São Paulo, edição digital, 2018

SILVA, Ricardo José da. Números Triangulares e Sequências Numéricas. São Paulo, edição digital, 2013

SILVA, Ricardo José da. Ternos Pitagóricos e Sequências Numéricas. São Paulo, edição digital, 2017

SILVA, Ricardo José da. O Triângulo Retângulo - novas fórmulas algébricas e aritméticas de cálculos. São Paulo, edição digital, 2014

https://www.youtube.com/watch?v=vh1CQ872Hnc&list=PLrVGp617x0hC8WkPHtM3IjoOiiyJs-hHh&index=5

https://www.youtube.com/watch?v=HJozzRl021U&list=PLrVGp617x0hC8WkPHtM3IjoOiiyJs-hHh&index=6

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