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Divisibilité et congruence
pgcd, ppcm, nombres premiers entre eux
Nombres premiers - décomposition en produit de facteurs premiers
L'anneau $\mathbb Z/n\mathbb Z$
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La liste des nombres N possibles est:
{1001;1008;2002;2009;3003;4004;5005;6006;7000;7007;8001;8008;9002;9009}
* Exercice 14 *
1) a) Soient n, a, b, c et d des entiers tels que n≥0, a≡b[n] et c≡ d[n]
D'après le pré-requis:
a=b[n] si, et seulement si, il existe un entier k tel que a-b=k n.
c≡d[n] si, et seulement si, il existe un entier k' tel que c-d=k'n. Alors:
ac=(b+kn)(d+k'n)=bd+n(bk'+dk+k k'n). Or, bk'+dk+k k'n∈Z,
par conséquent ac≡bd[n]
2)
\(4^{0}≡1[7]\);\(4^{1}≡4[7]\);\(4^{2}≡16≡2[7]\);\(4^{3}≡64≡1[7]\);
On conjecture donc que:
pour tout entier naturel n:
*si n=0 [3] alors 4n=1 [7]. *si n=1 |3] alors 4n=4 [7]. *si n=2 [3] alors 4n=2 [7]. Montrons alors cette conjecture:
*si n=0 [3] alors il existe un entier naturel k tel que n=3k. Par conséquent \(4n=4^{3k}=(4^{3})^{k}\)≡1^{k} [7] ≡ 1[7]\)
*si n=1 [3] alors il existe un entier naturel k tel que n=3k+1. Arithmétique - Méthodes et exercices. Par conséquent \(4n=4^{3k+1}=(4^{3})^{k}×4\)≡1^{k}×4 [7] ≡ 4[7]\)
*si n=2 [3] alors il existe un entier naturel k tel que n=3k+2. Par conséquent \(4n=4^{3k+2}=(4^{3})^{k}×4^{2}\)≡1^{k}×16 [7] ≡ 2[7]\)
De plus, 1, 4 et 2 sont des entiers des l'intervalle [0;7[.
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On dit que $n=p_1^{\alpha_1}\cdots p_r^{\alpha_r}$ est la décomposition en produit de facteurs premiers
de $n$. Si $n\geq 2$ et $p$ est un nombre premier, on appelle valuation $p$-adique de $n$, et on note $v_p(n)$,
le plus grand entier $k\geq 0$ tel que $p^k|n$. La valuation $p$-adique de $n$ est l'exposant de $p$ dans la décomposition en produit de facteurs premiers
Application au calcul du pgcd et du ppcm: si $a, b\geq 2$ se décomposent sous la forme
$$a=p_1^{\alpha_1}\cdots p_r^{\alpha_r}$$
$$b=p_1^{\beta_1}\cdots p_r^{\beta_r}$$
où les $p_i$ sont des nombres premiers et $\alpha_i, \beta_i\in\mathbb N$, alors
\begin{eqnarray*}
a\wedge b&=&p_1^{\min(\alpha_1, \beta_1)}\cdots p_r^{\min(\alpha_r, \beta_r)}\\
a\vee b&=&p_1^{\max(\alpha_1, \beta_1)}\cdots p_r^{\max(\alpha_r, \beta_r)}. \end{eqnarray*}
Congruences
Soient $a$ et $b$ deux entiers relatifs et $n$ un entier naturel. Arithmétique dans z 1 bac s physique chimie. On dit que $a$ et $b$ sont congrus modulo n
s'il existe $k\in\mathbb Z$ tel que $a-b=kn$. On note
$$a\equiv b\ [n].
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\)
⇒ 3 \ (y-1)
⇒ ∃ k∈Z tel que: y-1=3k ⇒ ∃ k∈Z tel que: y=3 k+1. on remplace dans ① on obtient: x=2k+1. Réciproquement
∀ k∈Z; on a: 3(2k+1)-2(3k+1)=1. Ainsi \(S_{Z^{2}}\)={(2k+1;3k+1)}; k∈Z. 2) a) On a:
3(14n+3)-2(21n+4)=42n+9-42n-8=1
donc (14 n+3; 21 n+4)\) est une solution de (E)
(b) Comme 3(14n+3)-2(21n+4)=1. donc d'après Bézout \((14 n+3)\) et \((21 n+4)\) sont premiers entre eux. Arithmétique dans Z - AlloSchool. 3) a)Soit \(d=(21n+4) ∧(2n+1)\)
Algorithme d'Euclide:
Ona: 21n+14=10(2n+1)+n-6 et 2n+1=2(n-6)+13
donc d=(21n+4)∧(2n+1)=(2n+1)∧(n-6)=(n-6)∧13. Donc d divise 13 et par suite d=1 ou d=13. b) si d=13,
comme d=(n-6)∧13 donc 13/(n-6) ⇔ n=6[13]. 4) a) soit:
\(\left\{\begin{array}{l}A=P(n)=21n^{2}-17n-4 \\ B=Q(n)=28n^{3}-8 n^{2}-17n-3\end{array}\right. \)
On remarque que P(1)=Q(1)=0. donc 1 est une racine commune de P et Q.
A=P(n)=(n-1)(21n+4) et B=Q(n)=(n-1)(28n²+20n+3)
et par suite A et B sont divisible par (n-1). b)On a: A=(n-1)(21n+4)
et B=(n-1)(28n²+20 n+3)=(n-1)(2n+1)(14n+3). si c∧a=1\) alors ∀ b∈Z; on a: a∧bc=a∧b
Soit p=(21n+4) ∧(2 n+1)(14n+3).
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B. Division euclidienne
Soient a un entier relatif et b un entier relatif non nul. Il existe une unique manière d'écrire b sous la forme b=a×q+r telle que q∈"Z", r∈"N" et r<|b|. Lorsque l'on se place dans l'ensemble des entiers naturels N, on retrouve la division euclidienne vu auparavant, q étant le quotient, et r le reste. Si a divise b, alors b=a×q+r avec r=0. C. Nombres premiers
Un nombre premier est un entier naturel qui n'admet que deux diviseurs: 1 et lui-même. Ex: 1, 2, 3, 17 sont des nombres premiers. Il y a une infinité de nombres premiers. Arithmétique dans z 1 bac smart. Soit n un entier naturel. Si n n'est pas un nombre premier, alors il admet pour diviseur au moins un nombre premier p tel que p<√n. Décomposition en produit de facteurs premiers:
Il existe une unique manière d'écrire n sous la forme d'une décomposition de facteurs premiers:
Si plusieurs de ces facteurs sont identiques, on peut écrire la décomposition avec des puissances de facteurs premiers. Tout produit partiel de ces facteurs divise n. Ex: 12=2^2×3 divise 120.
Calculer des produits de matrices. Savoir lire l'affichage d'un logiciel de calcul formel. Résoudre dans $\mathbb{N}$ l'inéquation
$\dfrac{-(2\times0, 98-1)^n+1}{2}\leqslant0, 25$. Déterminer le reste de la division euclidienne d'un entier par $2$. France métropolitaine/Réunion 2017 Exo 4. Difficulté: calculatoire. Thèmes abordés: (triangles rectangles à côtés entiers)
Déterminer les côtés entiers de certains triangles rectangles. Calcul matriciel. France métropolitaine/Réunion. Exo 4. Longueur: assez long. Thèmes abordés: (points d'un plan dont les coordonnées sont des
entiers naturels)
Déterminer l'inverse d'une matrice carrée inversible. Résumé de cours 2 Arithmétique dans Z - Mathématiques 1 ère Bac Sciences Maths Biof PDF. Equation cartésienne d'un plan de l'espace. Résoudre dans $\mathbb{Z}$ l'équation $2x+3y=11$. 2016
Asie 2016 Exo 4. Thèmes abordés: (cryptage et décryptage, chiffrement de
Hill)
Résolution dans $\mathbb{Z}$ de l'équation $9d-26m=1$. Théorème de Gauss. Multiplication d'une matrice carrée par une matrice colonne. Inverse d'une matrice carrée inversible.
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