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Laboratorio 2 · Teoría de Números

Congruencias vs. Igualdades

Las congruencias se parecen mucho a las igualdades: podemos sumar, restar y multiplicar de ambos lados. Pero hay una trampa con la división. Explorá las diferencias acá abajo.

a = bIgualdad
a ≡ b (mod m)Congruencia
➕ Suma — agregar c a ambos lados
Si a = b
entonces a + c = b + c
Siempre válido
Si a ≡ b (mod m)
entonces a+c ≡ b+c (mod m)
Siempre válido
➖ Resta — restar c a ambos lados
Si a = b
entonces a − c = b − c
Siempre válido
Si a ≡ b (mod m)
entonces a−c ≡ b−c (mod m)
Siempre válido
✖️ Multiplicación — multiplicar ambos lados por c
Si a = b
entonces a · c = b · c
Siempre válido
Si a ≡ b (mod m)
entonces a·c ≡ b·c (mod m)
Siempre válido
➗ División — dividir ambos lados por c
Si a = b y c ≠ 0
entonces a/c = b/c
Siempre válido (c ≠ 0)
Si a ≡ b (mod m)
¿entonces a/c ≡ b/c (mod m)?
¡No siempre! Depende de c y m
Solo si mcd(c, m) = 1
(c y m son coprimos)
! Válido solo en ese caso

Explorá vos mismo

Ingresá dos números congruentes y un módulo, elegí una operación y un valor, y mirá si la congruencia se mantiene.

⚠️ El contraejemplo clásico de la división:
Sabemos que 12 ≡ 6 (mod 6). Si dividimos ambos lados por 2:
¿6 ≡ 3 (mod 6)? → 6 − 3 = 3, y 3 no es múltiplo de 6. ¡Falso!

El problema: mcd(2, 6) = 2 ≠ 1, así que la división no está permitida.
✓ ¿Cuándo sí podemos dividir?
Si mcd(c, m) = 1, entonces c tiene inverso modular y la división es válida. a ≡ b (mod m) y mcd(c, m) = 1 ⟹ a/c ≡ b/c (mod m) Ejemplo: 35 ≡ 15 (mod 4). Queremos dividir por 5.
mcd(5, 4) = 1 ✓ → división permitida.
35 ÷ 5 = 7  y  15 ÷ 5 = 3  →  7 ≡ 3 (mod 4)
Verificación: 7 − 3 = 4, que es múltiplo de 4. ¡La congruencia se mantiene!