Proposition : L'ensemble des entiers relatifs muni des lois addition et multiplication est un anneau intègre.
Définition : Soit .
On dit que divise et on note si et seulement s'il existe tel que : .
Au lieu de divise , on dit aussi : est un diviseur de , ou encore est un multiple de .
Remarques : .
.
Proposition :
.
.
.
.
.
.
.
Remarque : La relation de divisibilité n'est pas une relation d'ordre sur .
Pour , on pose et on a : et .
Théorème - Définition : Division Euclidienne Soit .
Il existe alors un couple unique tel que : .
On dit que (resp. ) est le quotient (resp. reste ) de la division euclidienne de par .
II. Plus grand commun diviseur (pgcd) - Plus petit commun multiple (ppcm)
1. Généralités
Proposition - Définition : Soient , .
L'ensemble des diviseurs communs à est fini et admet un plus grand élément (pour l'ordre ) appelé plus grand commun diviseur de noté .
L'ensemble des éléments de multiples communs de admet un plus petit élément (pour l'ordre ) appelé plus petit commun multiple de et noté .
Notation : Pour on note : .
Exemples : 1. .
2. .
Remarque : :
1. 2.
Proposition Soient .
et .
.
.
Proposition .
.
.
2. Algorithme d'Euclide
Proposition Soit avec , d'après la division euclidienne de par il existe tel que : et .
Dans ce cas, on a : .
L'algorithme : Soit avec tel que .
Construisons un algorithme permettant de calculer .
Si alors : .
Si . Par division enclidienne de par , il existe avec tel que : et . Alors : .
1. Si alors : .
2. Si alors on réitère.
Ainsi, on construit les couples tels que :
Comme et que sont non nuls, le procédé s'arrête au bout d'un nombre fini d'étapes. Il existe donc dans tels que :
On a alors : .
Le de et est le denier reste non nul dans la succession des diviseurs euclidiennes de par .
Définition : Soient .
On dit que sont premiers entre eux si .
Remarque : sont dits premiers entre eux deux à deux si : et .
Exemple : Soient .
Donc sont premiers entre eux.
Théorème de Bezout : Soit , alors on a : tel que .
Théorème de Bezout généralisé : Soient .
Pour que soient premiers entre eux dans leur ensemble, il faut et il suffit qu'il existe tel que : .
Théorème de Gauss :
Proposition : Soient , on a :
.
Proposition :
Corollaire :
Corollaire : Soient .
Si sont premiers entre eux deux à deux, alors :
Théorème : Soit , on a alors : .
IV. Nombres Premiers
Définition : Soit .
On dit que est premier si et les seuls diviseurs de dans sont et .
Proposition : Soient avec premier, alors :
Si , alors .
Proposition : Soit .
premier
Propositions : 1. Tout nombre entier relatif différent de -1 et 1 admet au moins un diviseur premier.
2. L'ensemble des nombres premiers noté est infini.
Théorème de décomposition en facteurs premiers : Soit , alors il existe uniques tels que :
avec
Merci à Panter (Correcteur) pour avoir contribué à l'élaboration de cette fiche