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Niveau terminale
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Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss

Posté par stepharus (invité) 20-04-07 à 15:24

Bonjour,
Je suis en terminale S spécialité maths et j'ai un exo que j'ai pas compris. Si vous pouvez m'aider, au moins pour les premières questions et pour la suite peut etre que j'y arriverais. Merci

Voici l'énoncé :


n désigne un entier naturel.
a = n²(n²-1)(n²+1)
1.a)Pourquoi 3 divise-t-il n3 ?
b) Pourquoi 5 divise-t-il n5?
2. Démontrer que les entiers naturels n3-n et n5-n sont des diviseurs de a. En déduire que a est divisible par 3 et par 5.
3.a) Démontrer que n² est congru à 0, ou à 1, ou à -1 modulo 4.
b) En déduire que a est divisible par 4.
4. Démontrer que a est divisible par 15 puisqu'il est divisible par 60.


Les questions 1.a) et 1.b) je n'ai pas compris.
La question 2 je n'ai pas compris par contre pour en détruire que a est divisible par 3 et par 5, il faut dire :
- comme 3 divise n3-n et que n3-n divise a, 3 divise a
- comme 5 divise n5-n et que n5-n divise a, 5 divise a
Le reste j'ai rien compris

Si vous pouvais m'aider

Posté par
lafol Moderateur
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 15:31

Bonjour
tu es sur de l'énoncé ? car pour n=2, 3 ne divise pas n cube....

Posté par stepharus (invité)re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 15:33

ha heu mince j'ai fait une erreur de frappe c'est ça :

n désigne un entier naturel.
a = n²(n²-1)(n²+1)
1.a)Pourquoi 3 divise-t-il n3-n ?
b) Pourquoi 5 divise-t-il n5-n?
2. Démontrer que les entiers naturels n3-n et n5-n sont des diviseurs de a. En déduire que a est divisible par 3 et par 5.
3.a) Démontrer que n² est congru à 0, ou à 1, ou à -1 modulo 4.
b) En déduire que a est divisible par 4.
4. Démontrer que a est divisible par 15 puisqu'il est divisible par 60.


merci

Posté par
lafol Moderateur
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 15:38

1a : n cube - n = n(n² - 1) = (n-1)n(n+1)
sur ces trois nombres que se suivent, il y a forcément un multiple de 3....
Tu t'en inspires pour 1b) ?

Posté par stepharus (invité)re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 15:44

ha merci!!
Donc pour la b :
n5-n =  n ( n4-1) = (n-2)(n-1)n(n+1)(n+2)
sur ces cinq nombres que se suivent, il y a forcément un multiple de 5....

c'est ça?

Posté par stepharus (invité)re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 15:53

après pour la question 2, j'ai essayé de développer a = n²(n²-1)(n²+1) et je tombe sur n6-n² mais je vois pas le rapport avec la question :s
Donc à mon avis il doit pas falloir développer mais du coup je vois pas ce qu'il faut faire

Posté par
lafol Moderateur
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 16:09


n4-1 = (n²-1)(n²+1)=(n-1)(n+1)(n²+1)
On n'a que trois nombres qui se suivent pas 5.
On va faire autrement.
remplis un tableau avec dernier chiffre de n dans la première ligne, et dernier chiffre de n^5 dans la deuxième. Que constates tu ?

Posté par
lafol Moderateur
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 16:10

(par quel chiffre se terminera n5-n ?)

Posté par
lafol Moderateur
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 16:12

pour la 2 : a = n²(n²-1)(n²+1)
= n(n3-n)(n²+1)
et aussi a = n²(n4-1)
= n(n5-n)

Posté par stepharus (invité)re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 16:15

heu mais là c'est pas n4-1 mais n5-1 qu'on nous demande :s

heu j'ai pas compris comment vous vouliez que je fasse le tableau :s

Merci beaucoup de m'expliquer lafol

Posté par
lafol Moderateur
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 16:16

n5-n = n ( n[sup]4-1) = (n-1)n(n+1)(n²+1)[/sup]

Posté par
lafol Moderateur
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 16:17

n5-n = n ( n4-1) = (n-1)n(n+1)(n²+1)

Posté par stepharus (invité)re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 16:17

ha oui put** que je suis co* pour la 2!!! J'y étais presque j'ai développé entièrement le résultat alors qu'il fallait ne développer qu'un partie!!!

Merciiiiiiiiiii

Posté par stepharus (invité)re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 16:21

tu as écrit : n5-n =  n ( n4-1) = (n-1)n(n+1)(n²+1)
sur ce point là je suis OK par contre je vois toujours pas pourquoi c'est divisible par 5 :s

Posté par
lafol Moderateur
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 16:28

c'est pour ça que je te suggère de regarder par quel chiffre peut se terminer n^5-n : si c'est 0 ou 5, c'est gagné ...

Posté par
kml2006
re 20-04-07 à 16:39

question 2) cé fait ou tu veux une explication

Posté par stepharus (invité)re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 16:40

ok ok
donc voila :
15-1 = 0
25-2 = 30
35-3 = 240
45-4 = 1020
55-5 = 3120
65-6 = 7770
75-7 = 1680
85-8 = 32760
95-9 = 387420480

Tu as raison, c'est bien un multiple de 5 car ça fini par 0 mais maintenant pour le prouver :s

Posté par stepharus (invité)re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 16:42

kml2006 si tu as une bonne explication à me donner, ce n'est pas de reffu!!!
Je l'ai faite grace à lafol mais y me manque un ti truc pour n5-n

Posté par
lafol Moderateur
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 16:42

il suffisait du dernier chiffre ....
tu sais depuis l'école primaire que les multiples de 5 se reconnaissent à ce que leur dernier chiffre est 0 ou 5, non ?
sinon, tu peux utiliser des congruences modulo 5

Posté par stepharus (invité)re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 16:46

ouais je sais que je pouvais mettre que le dernier chiffre ^^
ha oui on peut utiliser modulo de 5
mais il faut expliquer pourquoi n5-n = ché pas combien ( mod 5 )   ou c'est pas la peine?

Posté par
lafol Moderateur
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 16:49

ché pas combien = 0....
avec les derniers chiffres, ça revient un peut au m^me
les modulo permettent de ne calculer que de 0 à 4 ....

Posté par
lafol Moderateur
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 16:49

un peu

Posté par
kml2006
re 20-04-07 à 16:51

a = n²(n²-1)(n²+1)= n²( n^4-1)= n(n^5-n)

tu vois que a est un multiple de n^5-n ce qui singifie que n^5-n divise a

Posté par
lafol Moderateur
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 16:52

voir le post de 16:12

Posté par stepharus (invité)re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 16:52

ouais bon donc n5-n = 0 ( mod 5 )

merci lafol !!!

heu si tu pouvais m'aider encore pour la fin de l'exo...

ps : c'est vraiment très très très sympas de m'aider

Posté par stepharus (invité)re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 16:56

ha mais là j'y pense on s'en foutait en fait de ça je crois!!!!
je fait un récapitulatif de ce qu'on a dit et je le poste!!!

Posté par stepharus (invité)re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 17:08

RECAPITULATIF :


1 . a) n3  - n = n(n² - 1) = (n-1)n(n+1)
Ces trois nombres se suivent, il y a forcément un multiple de 3...

b)n5-n =  0 ( mod 5 )
5 divise donc  n5-n



2. a = n²(n²-1)(n²+1) =  n(n3-n)(n²+1) donc a est divisible par n3-n.
a = n²(n4-1) = n(n5-n)  donc a est divisible par n5-n.
Comme 3 divise  n3-n , et que  n3-n divise a , alors a est divisible par  n3-n.
Comme 5 divise  n5-n , et que  n5-n divise a , alors a est divisible par  n5-n.



Par contre la 1. b)  c'est bizar non???


En tout cas merci

Posté par stepharus (invité)re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 17:27

heu pour la suite vous pouvez m'aider aussi svp

Posté par
CathrX
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 17:39

Salut !
Pour la 1)b c'est démontrable par récurrence ! Tu peux utiliser le triangle de Pascal pour trouver (1+n)^5, ou tout développer (un peu plus dur !).

Posté par stepharus (invité)re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 17:42

"Tu peux utiliser le triangle de Pascal pour trouver (1+n)^5"

heu comment!! Je sais me servir du triangle de pascal mais là...

Posté par
CathrX
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 17:46

Pour la 3.a), tu poses n=2k, tu trouves n^2=4k^2 = 0 (mod 4);
en posant n=2k+1 tu trouves n^2=1 (mod 4).

Posté par
garnouille
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 17:47

pour 1b) c'est bien celà mais il faut prouver ce que tu affirmes!

au fait, si tu as vu le "petit théorème de Fermat" , c'est direct...

pour finir 2a) 3 et 5 sont premiers entre eux et 3 et 5 divisent....

3a) disjonction de cas :
* si n=0(mod4) alors n²=..(mod4)
* si n=1(...
* si n=2
* si n=3....

Posté par
CathrX
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 17:50

Le triangle de Pascal te donnes les coefficients devant les nombres.
On a (si je ne me trompe pas) (n+1)^5= n^5+5n^4+10n^3+10n^2+5n+1 tu veux montrer que (n+1)^5=n+1 (mod 5) il suffit de soustraire n+1.

Posté par stepharus (invité)re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 17:58

garnouille

ha oui maintenant que tu le dis oui j'ai vu le petit théorème de fermat.
1.b)b)En utilisant le théorème de fermat on peut dire que :
n5-n =  0 ( mod 5 )
5 divise donc  n5-n

3a) disjonction de cas :
* si n=0(mod4) alors n²=0(mod4)
* si n=1(mod4) alors n²=1(mod4)
* si n=2(mod4) alors n²=0(mod4)
* si n=3(mod4) alors n²=-1(mod4)


Heu pour la 2.b) Comme n² = 0 (mod 4) ou n²=1 (mod 4) ou n²=-1 (mod 4)
On peut dire que n² + 0 ou n²+1 ou n²-1 est divisible par 4  donc a est bien divisible par 4.

C'est bien ça non?

Posté par
garnouille
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 18:00

3²=9  et 9=1(mod 4)

Posté par
CathrX
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 18:01

Pour utiliser le petit théorème de Fermat, je pense que tu dois distinguer le cas où PGCD(n,5)=1.

Posté par
CathrX
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 18:03

C'est juste pour être exact ! Lorsque PGCD(n,5)=5 c'est démotré aussi !

Posté par stepharus (invité)re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 18:08

garnouille

ha oui mince n=3(mod4) alors n²=1(mod4)
par contre le -1 (mod 4) on le trouve ou???


CathrX


pour PGCD(n,5)=1   n peut avoir plusieur valeur...

Posté par
CathrX
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 18:10

Oui, n=5k+1; 5k+2; 5k+3 ou 5k+4.

Posté par
CathrX
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 18:21

Je crois qu'on n'a jamais n^2=-1 (mod 4) !!

Posté par stepharus (invité)re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 18:27

donc pour la 1.b) je met ça :
Pour PGCD(n,5)=1 , n=5k+1; 5k+2; 5k+3 ou 5k+4
*n5-n = (5k+1)5-5k+1 = ...
*n5-n = (5k+2)5-5k+2 = ...
*n5-n = (5k+3)5-5k+3 = ...
*n5-n = (5k+4)5-5k+4 = ...
En utilisant le théorème de fermat on peut dire que :
n5-n =  0 ( mod 5 )
5 divise donc  n5-n

Posté par stepharus (invité)re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 20-04-07 à 18:29

ouais c'est bisar pour n² = -1 (mod 4)

Posté par
garnouille
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 21-04-07 à 00:31

Citation :
ouais c'est bisar pour n² = -1 (mod 4)

à mon avis , petite erreur d'énoncé sans conséquence!

Posté par stepharus (invité)re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 21-04-07 à 00:31

ok ok garnouille

Posté par stepharus (invité)re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 21-04-07 à 00:32

heu par contre tu pourais m'aider pour les 2 dernières questions stp!!! :s

Posté par
garnouille
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 21-04-07 à 00:33

lesquelles ?

Posté par stepharus (invité)re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 21-04-07 à 00:35

Citation :
b) En déduire que a est divisible par 4.
4. Démontrer que a est divisible par 15 puisqu'il est divisible par 60.


pour la b) puisque c'est 0 (mod 4) c'est divisible par 4  mais lorsque c'est 1 (mode 4) .... ????

et pour la 4 .... ???

Posté par
garnouille
re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 21-04-07 à 00:37

a = n²(n²-1)(n²+1)
si n²=1(mod4) alors n²-1=....
tu pourrais te creuser un peu!...

4- a est divisble par 3,4 et 5 qui sont premiers entre eux donc......

Posté par stepharus (invité)re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 21-04-07 à 00:40

ha ok ok pour la b merci

ha oui en plus la 4 j'y avais pensé mais me suis dit non c'est pas ça ^^
merci bcp garnouille

Posté par stepharus (invité)re : Spé maths : Théorème de Bézout et de Gauss 21-04-07 à 00:43

Ca y est mon exo est fini et j'ai tout compris!!!
Je tiens avant de partir à dire un grand merci à :
- lafol
- CathrX
- garnouille


:):):):):):):)

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