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DEFI 48 : Sous groupe instable.**

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
17-07-06 à 01:36

Bonjour à tous.

On considère l'ensemble des 1989 premiers nombres entiers strictement positifs. ( De 1 à 1989.) Une partie G de cet ensemble est dite « instable » si la somme de deux nombres (pas forcément distincts) pris dans G n'est jamais égale à un nombre de G. Autrement dit (x,y)G2, x+y G.

Combien de nombres au maximum peut contenir une partie instable ?

Bonne réflexion.

minkus

Posté par
chaudrack
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 17-07-06 à 02:01

gagnéBonjour, où plutot bonsoir!!!

Si je comprends bien l'énoncé, on prends plusieurs nombres entre 1 et 1989 (par exemple 1,3 et 5)
qu'on appelle G et G est instable si on n'arrive pas à faire 1,3 ou 5
en additionnant deux de ces nombres même s'ils sont identiques

Dans mon exemple, on peut faire

1+1=2
1+3=4
1+5=6
3+3=6
3+5=8
5+5=10.

Aucune de ces sommes n'étant 1,3 ou 5, alors mon ensemble G est dit instable.

Me vient alors une reflexion, si je prends comme G l'ensemble des nombres impairs entre 1 et 1989, soit 995 nombres au total, les sommes obtenues ne peuvent être que des nombres pairs, soit différents de G.

J'ai conscience que je donne ma réponse un peu hativement, comme d'habitude, et cette hate ne m'a pas value toujours de bons résultats, mais bon, là je le sens bien..

Ma réponse est donc 995 nombres au maximum dans G

PS: on n'a pas préciser dans l'énoncé que les nombres étaient consécutifs!)

Posté par
Nofutur2
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 17-07-06 à 09:53

gagnéUne partie instable G peut être constitué, soit des nombres impairs, soit des nombres de 995 à 1989 inclus.
Dans les deux cas, ce groupe est constitué au maximum de 995 nombres.

Posté par nobody (invité)re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 17-07-06 à 11:15

Je pense que la réponse est :
995

Des exemples de telles parties instables sont les nombres impairs de l'ensemble de départ, ou la partie des 995 plus grands nombres de l'ensemble de départ .. Je n'arrive pas démontrer que c'est la plus grande partie possible, mais sur de petits exemples (21, 23, ...) et avec un programme, je tombe toujours sur (n+1)/2 avec seuleument les 2 exemples que j'ai donnés précédemment.

Sinon, pour info, mais je pense que tu le sais, un groupe (et donc un sous-groupe) contient l'élément neutre. Or ici, même l'ensemble de départ (les nombres de 1 à 1989) ne contient pas l'élément neutre : 0 (l'opération semble être l'addition ...)... On a donc ni groupe ni sous-groupe : alors d'où vient le titre ?

Posté par
oni
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 17-07-06 à 11:41

perduun partie instable peut contenir au maximum 994 nombres, de 995 a 1989

Posté par
cohlar
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 17-07-06 à 12:57

gagnéBonjour, je pense qu'une partie G instable peut contenir au maximum 995 nombres.

Merci pour l'énigme ^^

Posté par
Fractal
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 17-07-06 à 15:26

gagnéBonjour, pour former une partie instable, il faut au maximum 995 nombres (par exemple, tous les nombres impairs).
Merci pour l'énigme.

Fractal

Posté par
geo3
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 17-07-06 à 20:42

gagnéBonjour
Au maximum la partie instable comprend 3$\red995 éléments (nombres)
A+

Posté par alrou (invité)re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 17-07-06 à 21:52

gagnéBonjour,

ma réponse est 995 ( les 995 impairs )

Posté par
piepalm
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 18-07-06 à 08:28

gagnéLa somme de deux entiers impairs est paire; ce qui donne un ensemble de 995 éléments. Je ne crois pas que l'on puisse faire mieux...

Posté par
evariste
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 18-07-06 à 09:16

gagnéla taille maximum est de 995 nombres.
par exemple tous les nombres impairs ou bien tous les nombres supérieurs ou égaux à 995.

Posté par
veleda
défi 48 18-07-06 à 10:14

gagnébonjour,
depuis ce matin j'essaie de poster ma réponse mais cela fait maintenant cinq fois que je recommence tout disparait brusquement,
j'ai trouvé 995,je ferai un nouvel essai tout à l'heure pour poster ma methode.

Posté par bret (invité)re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 18-07-06 à 10:55

perduVoici ma réponse : 994

Preuve :

Soit G un sous-groupe instable.
Soit y le plus grand élément tel que 2y\leq 1989.
Alors \forall x\in G,x\leq y, x+y\leq 1989
Soit n le nombre d'éléments de G plus petits ou égaux à y.

Alors n éléments plus grands que y ne peuvent appartenir à G car tous les éléments du type y + x_i, x_i\in G, x_i\leq y ne peuvent appartenir à G et il y en a n.

le nombre d'éléments de G est donc inférieur ou égal à :
n+(1989-y)-n
car n est le nombre d'éléments plus petits que y, 1989-y-n est le nombre maximal d'éléments plus grands que y (et plus petits que 1989) pouvant appartenir à G.

Or n+(1989-y)-n=1989-y\leq 1989/2 car 2y\leq 1989

donc le cardinal de G est inférieur ou égal à 994.

De plus, un tel G existe, il suffit de prendre G=\{995,\ldots, 1989\}.

Donc le cardinal maximal possible de G est bien 994.


Merci beaucoup pour l'énigme,

bret

Posté par
gloubi
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 18-07-06 à 12:03

gagnéBonjour,

Une partie instable contient au maximum 995 nombres.

A+,
gloubi

Posté par
theprogrammeur
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 18-07-06 à 14:38

perduBonjour à tous,
Voici ma proposition de réponse : 1987-995=994.

Méthode:
De toute évidence \mathcal{G} admet une borne inférieure \alpha sur \mathcal{B} = [[1,1989 ]] avec \alpha dans \mathcal{G}. La propriété \forall (x,y) \in \mathcal{G}^2, \,\, x+y\, \not\in\, \mathcal{G} implique: \forall x \in \mathcal{G}, \,\, \alpha \leq x < \, \not\in\, \mathcal{G}. On cherche donc une partie de \mathcal{B} pour laquelle le nombre d'éléments entre \alpha et 2\alpha.

La valeur \alpha = 995 convient. Donc la partie \mathcal{G} de \mathcal{H} est \mathcal{G}=[[995,1989]]

Posté par
veleda
defi 48:groupe instable 18-07-06 à 15:13

gagnérebonjour,
Si E est l'ensemble de nombres donnés tout singleton de E est une partie instable de E.Soit G une partie instable de E ayant au moins deux éléments,x le plus petit ,y le plus grand .
soit z un  entier naturel tel que x<z<y,d'aprés la définition de G:
zGx+z>y donc  y-x<z<y.
On étudie le cardinal de G
1)y=2p+1
a)x<p
x=1  G={1,y}         card G=2
x=2  G={2,y-1,y}     card G=3
x=k  G{k,y-k+1,....y-1,y} card Gk+1<p+1
(2k ne peut appartenir à G)
b)
x=p  G={p,p+1,p+2,......2p-1,2p+1=y}       card G=p (2p ne peut appartenir à G)
c)x=p+1
      G={p+1,p,..............,2p+1=y}      card G=p+1
d)p+1<x<2p+1
      G={x,x+1,..............,2p+1=y}      card G<p+1
conclusion:le cardinal de G passe par un maximun pour x=p+1 et ce maximun est p+1
2)y=2p
la methode est la même
a)x<p card G<p
b)x=p G n'existe pas
c)x=p+1 G={p+1,p+2,.........,2p}    card G=p
d)p+1<x<2p
       G={x,x+1,x+2,.........,2p=y} card G<p
conclusion:le cardinal de G passe par un maximun pour x=p et ce maximun c'est p.
G partie instable de E est de cardinal maximun quand y=1989 et ce maximun est E(y/2)+1=995

Posté par
plumemeteore
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 19-07-06 à 14:00

gagnéG peut avoir jusqu'à 995 éléments.
Deux solutions évidentes : tous les nombres impairs ou tous les nombres supérieurs à la moitié de 1989.
Dans le problème, on peut aussi remplacer 'somme' par différence.

Un problème analogue sur l'échiquier : comment y disposer le maximum de cavaliers sans qu'aucun ne soit en prise par un autre.

Posté par slaurent128 (invité)re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 19-07-06 à 14:46

perduBonjour,
ma reponse est 1988.
En effet G etant une partie de l ensemble de départ, son cardinal est inférieur à 1989.
Cependant, il ne peut etre égal à 1989, car dans ce cas, G serait l ensemble initial, ce qui est impossible, car 2+3=5G.
Donc, il y en a au maximum 1988.
Or, si on enlevé le nombre premier 2, il ne restera que des nombres impairs. En faisant la somme de 2 quelconques de ces nombres, on obtiendra forcément un nombre pair, qui n est donc pas premier, et donc qui n appartiendra pas à G.
Une partie instable peut donc contenir au maximum 1988 éléments.
Merci pour l énigme.

NB: de plus, mais cela n est pas demandé, l ensemble G décrit ci-dessus est l unique partie instable de cardinal égal à 1988. en effet, il est necessaire de "supprimer" un element de l ensemble de depart parmi 2,3 et 5 (d apres mon contre-exemple). mais si on supprime 3, il reste 2+5=7 G et si on supprime 5, il reste 2+11=13G.

Posté par Torpedo (invité)re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 19-07-06 à 15:15

gagnéBonjour,

Une partie instable contiendra au maximum 995 nombres.

On peut en donner deux exemples :
1. G = {1, 3, 5, 7, ..., 1987, 1989} (les nombres impairs, 995 éléments)
2. G = (995, 996, 997, …, 1988, 1989} (les derniers 995 entiers)

On ne peut avoir un ensemble plus grand. Supposons avoir G un ensemble instable de taille 996 (par exemple) et raisonnons par l'absurde :

Soit a = min(G) et F = {x-a; x G\{a}}. (F l'ensemble de toutes les differences d'elements de G avec « a », le plus petit element de G).

F et G sont disjoints en effet si y appartient à F et à G, alors il existe x dans G tel que x+y = a, élément de G, d'où une contradiction. Card(FG) = Card(F) + Card(G)

Tous les elements de F sont distincts et appartiennent à l'intervalle [1 ;1989]. FG [1; 1989] et Card(F)=996-1=995.

On en déduit Card(FG)=Card(F)+Card(G) Card[1 ;1989] soit 995+996 1989. Impossible.

A++

Posté par
Mahow
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 20-07-06 à 21:09

perduL'ensemble de tous les impairs de 1 à 1989 !

La somme sera toujours pair : instabilité de la loi !

Posté par jmaths (invité)Petit essai 20-07-06 à 23:49

gagnéJe trouve 995 de deux manières mais je pense qu'on peut optimiser cette solution. Je tente tout de même :

L'ensemble des entiers compris entre 1 et 1989 ET impairs contient 995 éléments et est une partie instable. En effet la somme de deux nombres impairs est un nombre pair et il n'y en a aucun dans cette partie.

L'ensemble des entiers compris entre 995 et 1989 contient 995 éléments et est une partie instable. En effet la différence entre deux éléments x et y de cette partie est inférieure ou égale à 994 et les entiers inférieurs ou égaux à 994 n'appartiennent pas à cette partie.

Aucune démonstration donc, mais j'ai trouvé 995 donc. Peut-être une démonstration par récurrence ...

Posté par
Titane12
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 25-07-06 à 00:12

gagné995

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 26-07-06 à 10:57

Bonjour,

Il est peut-etre temps que je corrige ce défi. J'attendais un peu parce que Manpower n'avait pas répondu mais visiblement il est parti en vacances. Il se rattrapera le mois prochain.

L'énigme n'était sans doute pas trop difficile puisque la solution des nombres impairs était correcte meme s'il était plus difficile de montrer qu'on ne pouvait faire mieux.

Désolé pour certains (oni, bret, theprogrammeur) mais de 995 à 1989 il y a 995 nombres et désolé mahow mais tu ne réponds pas à la question.

Nobody, comme tu le dis j'ai encore quelques souvenirs d'algèbre. Le titre est venu simplement parce que l'énoncé m'a fait penser aux groupes.


minkus

Posté par
borneo
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 26-07-06 à 11:09

Salut Minkus. Je n'ai pas osé répondre, parce que ça me semblait si ridiculement facile, que j'ai pensé avoir mal compris l'énoncé. Tant pis pour moi

Posté par
Mahow
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 26-07-06 à 11:56

perduCe n'est pas cool là !

Il y a 995 nombre impair dans mon groupe instable !

Pourquoi j'ai faux ?

Posté par
Mahow
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 26-07-06 à 11:57

perduAh pardon Minkus je n'avais pas lu ton post...

Mince alors ! Je ferais plus attention !

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 26-07-06 à 11:59

Mahow, tu peux te consoler en regardant les réponses de ceux qui ont oublié un poteau

Posté par
Mahow
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 26-07-06 à 12:17

perduOui, même s'ils sont peu nombreux ^^

(Grrr saleté erreur de ******* (je ne voudrais pas choquer les plus jeunes !) )

Posté par
Fractal
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 26-07-06 à 17:44

gagnéPetite question un (tout petit) peu HS pour minkus, est-ce qu'il y aura d'autres énigmes avant la fin du mois?
Parce que je ne serai peut-être pas là à partir de la toute fin de juillet.

Merci

Fractal

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 26-07-06 à 18:05

Je pense qu'il n'y en aura plus de la part de minkus comme de moi avant la fin du mois

Posté par
Fractal
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 26-07-06 à 18:06

gagnéOk merci.  

Fractal

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 26-07-06 à 19:09

En effet comme indique dans le defi 59, les 4 que j'ai postees aujourd'hui seront les dernieres du mois.

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 26-07-06 à 19:10

C'est deprimant de dire ca, la moitie des vacances envolee !!

Posté par
infophile
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 26-07-06 à 19:12

Oh que oui !

Posté par
Fractal
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 26-07-06 à 19:14

gagnéVous n'avez pas hâte de retrouver vos chers profs, devoirs, contrôles, examens, ... ?


Fractal

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : DEFI 48 : Sous groupe instable.** 26-07-06 à 19:20

Que les eleves ne se plaignent pas, ils reprennent le 4 septembre apres le week-end, nous on reprend avant le week-end

Posté par slaurent128 (invité)bien mérité 26-07-06 à 22:12

perduoula !!!
je sais pas ce qui m'a pris, mais je le mérite bien ce !!
j'étais complétement ailleurs et j'ai mal lu l'énoncé : il me semblait avoir lu les 1989 premiers nombres premiers (j'ai du me mélangé les pinceaux avec l'autre énigme sur les nombres premiers !).

Au moins, je me console en me disant que j'étais partis sur la bonne voie...

Posté par
veleda
re defi48 sous groupe instable 27-07-06 à 10:43

gagnébonjour,
d'abord une petite question:pourquoi 1989? c'était un exercice pour le bi-centenaire de la révolution?
Ma réponse est exacte mais il manque une partie partie à ma démonstration j'aurais du dire qu'en prenant les impairs on ne faisait pas mieux,le correcteur a fait preuve d'indulgence enfin ça récompense ma persévérance j'ai passé la matinée pour envoyer ce post(coupures d'électricité,de téléphone dues aux orages).
bonne journée à tous

Challenge (énigme mathématique) terminé .
Nombre de participations : 0
:)0,00 %0,00 %:(
0 0

Temps de réponse moyen : 42:37:52.


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