Bonjour à tous,
J'ai un DM de spé maths et je bloque sur le deuxième exercice qui porte sur le petit theorème de Fermat.
1) Determiner les entiers x tels que :
x^3 congru à x (modulo 12)
2) a : Demontrer que, si le naturel n n'est pa smultiple de 7 , n^6 - 1 est multiple de 7.
b : Demontrer que le produit n(n^6 - 1) est divisible par 42 quelquesoit le naturel n. Comment faut il choisir n pour que ce produit soit divisible par 84.
3) Montrer que, quels que soient les naturels non nuls, a, n, p er q, le nombre a^(ap+n) - a^(4q+n) est divvisible par 30.
4) A quoi peut etre congru a^4 modulo 5, avec a entier.
En déduire que l'equation x^4 + 781 = 3y^4 n'a pas de solution dans Z².
Question bonus : soit p un nombre premier différent de 2, montrer que p divise 1 + 2 + 2² + ... + 2^(p-2).
Voilà je vous remercie d'avance pour votre aide.
PS : c'est l'exo du DM qui je pense doit etre le plus simple et qui me pose le plus de problème!
Salut henri2
Je te rappelle le petit théorème de Fermat :
Soit p un nombre premier et a un entier naturel
Alors a^p a mod(p)
De plus si pgcd(a,p)=1 alors a^(p-1) 1 mod(p)
1.
x^3 x mod(12)
ssi
x^3 x mod(3) et x^3 x mod(4) (E)
(cela résulte directement du théorème de Gauss)
Or d'apres le petit théorème de Fermat, pour tout entier x on a x^3 x mod(3)
D'où
(E)
ssi
x^3 x mod(4)
Si x 0 mod(4) alors x^3 x mod(4)
Si x 1 mod(4) alors x^3 x mod(4)
Si x 2 mod(4) alors x^3 0 mod(4)
Si x 3 mod(4) alors x^3 x mod(4)
Donc
x^3 x mod(4)
ssi
x 2 mod(4)
2.a.
Puisque pgcd(n,7)=1 on a
n^6 1 mod(7) ie 7 divise n^6-1
2.b.
On a n^7 n mod(7)
donc 7 divise n(n^6-1)
On a n^2 n mod(2)
Donc n^7 (n^2)^3 . n n^3 n (n^2)^2 n^2 n mod(2)
donc 2 divise n(n^6-1)
On a n^3 n mod(3)
n^7 (n^3)^2 . n n^2 n n^3 n mod(3)
donc 3 divise n(n^6-1)
D'apres le théorème de Gauss puisque 2, 3 et 7 sont 2 à 2 premier entre eux on a
2.3.7 = 42 divise n(n^6-1)
De plus
84 divise n(n^6-1)
ssi
3 divise n(n^6-1) (tjs vrai)
7 divise n(n^6-1) (tjs vrai)
4 divise n(n^6-1)
ssi
4 divise n(n^6-1)
Si n 0 mod(4) alors n(n^6-1) 0 mod(4)
Si n 1 mod(4) alors n(n^6-1) 0 mod(4)
Si n 2 mod(4) alors n(n^6-1) 2 mod(4)
Si n 3 mod(4) alors n(n^6-1) 0 mod(4)
Donc
4 divise n(n^6-1)
ssi
x 2 mod(4) ...
Merci beaucoup pour ton aide!
J'ai réussi à faire la question 4.
Par contre il me manque toujours la 3 et la question bonus! donc si quelqu'un pouvait m'aider ça serait gentil.
Merci d'avance
Resalut henri2
Tu es sur que la question 3 est juste
Contre exemple :
a=2;p=q=n=1
a^(ap+n) - a^(4q+n) = 2^3 - 2^5 = -24 qui n'est pas divisible par 30
Pour la question bonus, 1 + 2 + 2² + ... + 2^(p-2) est la somme de (p-1) termes consécutifs d'une suite géomètrique de raison 2 et de premier terme 1.
Donc
1 + 2 + 2² + ... + 2^(p-2) = (2^(p-1)-1)/(2-1) = 2^(p-1)-1
or p est premier et pgcd(p;2)=1 donc 2^(p-1) 1 mod(p)
ie p divise 2^(p-1)-1 = 1 + 2 + 2² + ... + 2^(p-2).
J'ai commis une erreur dans l'énoncé pour la question 3 !
3) Montrer que, quels que soient les naturels non nuls, a, n, p er q, le nombre a^(4p+n) - a^(4q+n) est divvisible par 30.
C'est a^(4p+n) et j'avais ecrit a^(ap+n) ! Désolé pour l'erreur !
On a :
a^(4p+n) - a^(4q+n) = a^n( (a^4)^p - (a^4)^q)
Si pgcd(a,2)=1 alors
a 1 mod(2)
Donc (a^4)^p 1 mod(2)
et (a^4)^q 1 mod(2)
Donc 2 divise (a^4)^p - (a^4)^q
Donc 2 divise a^n( (a^4)^p - (a^4)^q)
Sinon 2 divise a donc 2 divise a^n( (a^4)^p - (a^4)^q)
CCl1 : 2 divise a^n( (a^4)^p - (a^4)^q)
Si pgcd(a,3)=1 alors
a^2 1 mod(3)
Donc (a^4)^p 1 mod(3)
et (a^4)^q 1 mod(3)
Donc 3 divise (a^4)^p - (a^4)^q
Donc 3 divise a^n( (a^4)^p - (a^4)^q)
Sinon 3 divise a donc 3 divise a^n( (a^4)^p - (a^4)^q)
CCl2 : 3 divise a^n( (a^4)^p - (a^4)^q)
Si pgcd(a,5)=1 alors
a^4 1 mod(5)
Donc (a^4)^p 1 mod(5)
et (a^4)^q 1 mod(5)
Donc 5 divise (a^4)^p - (a^4)^q
Donc 5 divise a^n( (a^4)^p - (a^4)^q)
Sinon 5 divise a donc 5 divise a^n( (a^4)^p - (a^4)^q)
CCl3 : 5 divise a^n( (a^4)^p - (a^4)^q)
D'apres le théorème de Gauss, puisque 2, 3 et 5 sont premiers entre eux 2 à 2
2.3.5 = 30 divise a^n( (a^4)^p - (a^4)^q)
soit pun nombre premier(p est sup à 2) et a un entier non
nul.
on note r1,r2,r3,....rp-1 les restes respectifs des divisions eucludiennes de a,2a,3a...'p-1)a par p.
partie A
on suppose ke a et p sont premiers entre eux.
1) demontrer que chacun des entiers r1,r2,...rp-1 sont deux à deux differents.
2) en deduire ke 1*2*...*(p-1)= r1*r2*...*rp-1
3)demontrer ke :1*2*...(p-1)*aexpo(p-1)modu1*2*....*(p-1)modp
4) aexpop-1 a mod(p)
partie B on suppose ke a et p ne sont pas premiers entre eux
1)demonter ke:aexpop-1 a modp
2)etablir le theorem de fermat
salut une petite colle encore, puissiez vous nous aider
monsieur claude doit expedier deux colis dans un pays ou un colis sur dix n'arrive jamais à destination.les colis valent respectiviement 100000f et 150000f.il hésite entre deux modes d'envoi:le premier mode consiste à envoyer les colis dans un seul paket et le deuxieme mode consiste à envoyer les deux colis dans deux pakets separés et independants.
soient X et Y les valeurs en francs des envois arrivés à bon port par chacune des deux modes d'envoi.
1) determiner les esperances mathematiques de ces deux variables aléatoires.
2) generaliser le probleme à n colis de valeurs x1,x2,...xn comparer un envoi groupé à n envois separés et independants
Salut aimso74
Partie A:
1.
Par l'absurde supposons que r1,r2,...rp-1 ne sont pas deux à deux differents.
Alors il existe i, j deux entiers compris entre 1 et p-1 tels que : ri=rj=r et ij
Or ri et rj sont les restes dans la division euclidienne de ia et ja par p
Donc
ia = p*q+r
ja = p*q'+r
Donc
(i-j)a=p(q-q')
Donc p divise (i-j)a
Or pgcd(a,p)=1 donc d'apres le théorème de Gauss, p divise (i-j)
De plus 1 <= i <=p-1 et 1 <= j <=p-1 donc :|i-j|<= p-2 (E)
Si ij alors p divise (i-j) implique que p<=|i-j| et on a une contradiction avec (E)
Donc nécéssairement i=j (contradiction)
Conclusion : r1,r2,...rp-1 sont deux à deux distincts.
2.
Puisque le reste dans la division euclidienne d'un entier par p ne peut prendre que les valeurs : 0, 1, 2, ...,p-1 ; il suffit simplement de montrer que r1,r2,...rp-1 sont tous distincts de 0
Par l'absurde supposons qu'il existe un entier i compris entre 1 et p-1 tel que ri=0
Alors p divise ia
Or p est premier avec a donc p divise i donc p<=i (contradiction)
Donc r1,r2,...rp-1 sont tous distincts de 0
Donc puisqu'ils sont distincts 2 à 2 on a :
{r1,r2,...rp-1} = {1,2,...,p-1}
Conclusion : r1*r2*...*rp-1 = 1*2*...*(p-1)
3.On a:
r1*r2*...*rp-1 1*2*...*(p-1) mod(p)
a*(2a)*...*(p-1)a 1*2*...*(p-1) mod(p)
1*2*...*(p-1)*a^(p-1) 1*2*...*(p-1) mod(p)
1*2*...*(p-1)*[a^(p-1) - 1] 0 mod(p)
Donc p divise 1*2*...*(p-1)*[a^(p-1) - 1]
Or p est premier donc pour tout entier i compris entre 1 et p-1, p est premier avec i
Donc p est premier avec 1*2*...*(p-1)
Donc p divise a^(p-1) - 1
Donc a^(p-1) 1 mod(p)
Partie B :
1.
Puisque a et p ne sont pas premiers entre eux et que p est un nombre premier, p divise a
Donc a 0 mod(p)
Donc a^p 0 mod(p)
Donc a^p a mod(p)
2.
Soit a un entier naturel et p un nombre premier
Si a est premier avec p alors :
a^(p-1) 1 mod(p) donc a^p a mod(p)
Si a n'est pas premier avec p alors a^p a mod(p)
On retrouve le petit théorème de Fermat ...
Vous devez être membre accéder à ce service...
Pas encore inscrit ?
1 compte par personne, multi-compte interdit !
Ou identifiez-vous :