Posté par
Djinn Djinn
Il existe des solutions.
Par exemple n = 538461 donne n' = 153846 et on a 2n = 7n' = 1076922.
Ou encore n = 538461538461 et n' = 153846153846 et on a 2n = 7n' = 1076923076922.
Ou même n = 538461538461538461 et n' = 153846153846153846 et on a 2n = 7n' = 1076923076923076922.
(pour s'amuser un peu on remarquera que 7/13 = 0,538461538461538461538461... !)
Pseudo-Démonstration.
Tous les entiers seront considérés entiers naturels. Si n est un entier on note n' l'entier obtenu en déplaçant le chiffre des unités de n à gauche.
Comme on travaille en base 10, le nombre n se décompose de manière unique sous la forme
n = a
0 + a
1
10
1 + a
2
10
2 + ... + a
k
10
k
où les nombres a
i appartiennent à l'ensemble {0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9} pour tout i entier et où k est le plus petit entier tel que a
k 
0.
Ainsi, d'après la définition de n', on a :
n' = a
1 + a
2
10
1 + a
3
10
2 + ... + a
k
10
k-1 + a
0
10
k
Or, à l'aide du mise en facteur d'une partie de la somme composant n on a :
n = a
0 + 10

(a
1 + a
2
10
1 + a
3
10
2 + ... + a
k
10
k-1)
= a
0 + 10

(a
1 + a
2
10
1 + a
3
10
2 + ... + a
k
10
k-1 + a
0
10
k) - a
0
10
k+1
= 10n' - (10
k+1 - 1) a
0
Ainsi, l'équation 7n' = 2n équivaut à l'équation 7n' = 20n' - 2a
0(10
k+1 - 1)
soit 13n' = 2a
0(10
k+1 - 1) et enfin
n' = 2a
0(10
k+1 - 1)/13 si et seulement si 13 divise le numérateur 2a
0(10
k+1 - 1).
Or 2 et 13 étant premiers, donc premiers entre eux, il faut que 13 divise 10
k+1 - 1 qui est égal à (1 + 10
1 + 10
2 + ... + 10
k)

(10 - 1) = (1 + 10
1 + 10
2 + ... + 10
k)

9.
(somme des termes d'une suite géométrique).
13 et 9 étant premiers entre eux, celà revient à chercher les multiples de 13 (s'ils existent) de la forme 1 + 10
1 + 10
2 + ... + 10
k soit un nombre de k+1 chiffres tous égaux à 1.
Le plus petit nombre de cette forme divisible par 13 est 111111.
De là, tous les nombres de la forme 111111

1000001
p où p est un entier sont composés uniquement du chiffre 1 et divisibles par 13.
Le problème admet donc une infinités de solutions.
Pour p=1, on obtient 111111. n' = 2a
0(111111

9)/13 = 153846a
0
Pour a
0=1, n' = 153846 et n = 538461 répondent au problème.
Pour les autres valeurs de a
0, il n'y a pas de solution.
Pour p=2, on obtient 111111111111. n' = 2a
0(111111111111

9)/13 = 153846153846a
0
Pour a
0=1, n' = 153846153846 et n = 538461538461 répondent au problème.
Je ne sais pas s'il existe des solutions autres que les nombres n de la forme 538461

1000001
p. Les multiples de 13 ont un critère de divisibilité qui ne m'inspire pas.