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Niveau Licence Maths 1e ann
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problème d'arithmétique

Posté par
Maria_
20-05-09 à 20:10

Coucou tout le monde !

Alors j'ai fait un dossier d'arithmétique , je l'ai résolu d'une façon, mais en y réfléchissant à nouveau, je crois que c'est pas du tout rigoureux, alors j'aurais aimé vos avis ...
Le but de l'exercice est de montrer l'existence de solutions (x,y) tels que
x²-y²=n.   (E)

On doit dans un premier temps montrer que (E) admet au moins une solution ssi
il existe p et q de même parité tels que n=pq.

Je suppose que (x0,y0) est une solution particulière.
alors (x0-y0)(x0+y0)=n
et je dis que je peux poser p=xo+yo et q=xo-yo   (*)
Et je discute la parité de p et q.

Mais je sais pas si mon étape (*) est vraiment ce qui est attendue..

Pour la réciproque,
je pensais un peu un truc du même style, mais je suis encore moins convaincue par ce que j'ai fait ..

Alors si vous pouviez m'aider ce serait super !!
Merci beaucoup !

Posté par
octintin
re : problème d'arithmétique 20-05-09 à 20:40

Bonsoir,

ton raisonnement me semble bien parti, qu'est ce qui te gene ?
Pour la première implication, en effet en posant p=x0+y0 et q=x0-y0, tu trouves bien l'existence de deux entiers p et q de même parité (c'est le point à vérifier, sans trop de difficultés) et tels que n=pq.
Pour la réciproque, il faut trouver tes x0 et y0 vérifiant le système : x0+y0=p et x0-y0=q. Le fait que p et q ont même parité par hypothèse a bien son utilité dans la résolution du système => tu vois pourquoi ?

Olivier

Posté par
Maria_
re : problème d'arithmétique 20-05-09 à 21:05

Ah ben si ma première implication te semble juste, tantmieux !

Pour la 2ème,
je cherche (x,y) tels que (x-y)(x=y)=pq

Et ensuite ce que je fais, c'est que je suppose par exemple p pair et q aussi
donc p=2t
     q=2k
Du coup j'ai le système suivant à résoudre :
2x=2t+2k
2y=2t-2k

ça te sembles juste?
Ce qui me gène enfaite c'est que (x-y)(x+y)=pq n'est pas equivalent à p=x-y et q=x+y
Alors j'ai peur d'écrire des trucs faux en utilisant implicitement sans que je m'en rende compte cette égalité ..

Donc j'attends ton avis

Merci

Posté par
octintin
re : problème d'arithmétique 20-05-09 à 23:15

Si je comprend bien ton énoncé, tu ne cherches pas à avoir l'équivalence entre (x-y)(x+y)=pq et p=x-y et q=x+y, mais seulement à trouver au moins une solution x0,y0 sous la condition d'existence de p et q. Donc dans ce cadre, tu as le droit de poser le système p=x-y et q=x+y et de vérifier que les x,y que tu trouves constituent bien une solution de x2-y2=pq. Ca te parait clair ?

A+
Olivier

Posté par
Maria_
re : problème d'arithmétique 21-05-09 à 09:40

Oui c'est bien ça, mon énoncé me demande de montrer l'existence d'une solution si et seulement si n s'écrit sous la forme pq où p et q sont de même parité.

Ok ben si c'est juste ce que j'avais écrit, c'est cool !
J'avais juste peur d'avoir écrit un truc faux sans m'en rendre compte !

Et juste, si je peux me permettre, la dernière question de l'énoncé est la suivante :

Montrer que n est un nombre premier impair si et seulement si le couple (n+1 / 2, n-1 / 2 ) est l'unique solution de E

Alors si je suppose que c'est une solution unique mais que n n'est pas premier, j'obtiens une contradiction.
Par contre, pour l'autre sens , j'ai pas trop d'idées ..

( On a montré dans la question précédente que si n est impair alors E admet au moins une solution )

Voilà, en tout cas, merci beaucoup !

Posté par
octintin
re : problème d'arithmétique 21-05-09 à 10:20

Bonjour,

si n est premier, alors tu dois trouver la seule décomposition possible de n en produit p et q. Cela te donnera d'après la première partie de ton problème que si n est pair il n'y a pas de solutions et que si n est impair alors une solution est (n+1 / 2, n-1 / 2 ) et elle est unique car la décomposition de n en pq est unique. Ca te donne la bonne piste ?

Olivier

Posté par
Maria_
re : problème d'arithmétique 21-05-09 à 12:30

Ah oui exact, si n est impair et premier alors n s'écrit de façon unique sous la forme n=1 x n.
Donc on est amenés à résoudre :
x-y=n
x+y=n

Et on trouve x= n+1 /2
             y= 1-n /2

Alors j'ai juste encore ce petit problème:
il y a pas deux solutions?
Puisque moi je trouve y=1-n /2 et ça marche, et avec y = 1+n /2 ça marche aussi ...

Mis à part ce souci, j'ai compris, je te remercie

Posté par
octintin
re : problème d'arithmétique 21-05-09 à 15:01

avec y=1+n/2 et x=1-n/2 ?? Ca ne semble pas marcher dans ce cas, non ??

Posté par
Maria_
re : problème d'arithmétique 21-05-09 à 15:49

non non mais ce qu'on trouve en résolvant le système c'est :
y=(1-n )/2
x=(1=n) /2

Et là, j'ai fait le calcul et sauf erreur de ma part, ça m'a lair de marcher alors que ce n'est pas celle donnée par l'énoncé ..

Posté par
octintin
re : problème d'arithmétique 21-05-09 à 16:15

Je ne comprends pas ta réponse. Pour moi la solution est x=(n+1)/2 et y=(1-n)/2.
Non ?

Olivier

Posté par
Maria_
re : problème d'arithmétique 21-05-09 à 17:00

Désolée de t'embéter avec ça ..
Oui je trouve la même solution que toi !

Seulement dans mon énoncé, ils demandent de trouver :
le même x que nous, mais y= (n-1)/2 et non pas y=(1-n)/2 comme on trouve ..

Posté par
octintin
re : problème d'arithmétique 21-05-09 à 22:52

ca ne m'embete pas !
ok j'avais pas pigé ta remarque.
En fait les deux solutions sont bonnes dans Z mais surement que dans l'énoncé on doit te demander des solutions dans N et donc seule la solution positive n-1 doit etre retenu. N'est ce pas cela ?

Olivier

Posté par
Maria_
re : problème d'arithmétique 22-05-09 à 08:06

Bien joué

Merci beaucoup ! Je pense que maintenant c'est bon !

A bientôt !
Maria



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