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Théorème de Wolstenholme

Posté par
Isana
30-04-16 à 11:21

Bonjour, alors voilà j'ai un petit problème pour un exercice en spé maths parce que j'ai trouvé les réponses mais je trouve que ma justification est mauvaise.
L'énoncé est le suivant :

Joseph Wolstenholme (1829-1891) a été professeur à l'université de Cambridge. L'exercice qui suit est l'étude d'un cas particulier du théorème de Wolstenholme.
m est un entier naturel. On considère l'équation mx congrue à 1 (mod 7²) d'inconnue x.
Si, pour un entier m donné, cette équation admet une unique solution entière x entre 0 et 48, on note m* cette solution.

1. En donnant à m successivement les valeurs 1,2,3,4,5,6, justifiez que m* existe et complétez le tableau suivant :

m 1 2 3 4 5 6
m*

m* est appelé inverse de m modulo 7².
2. Vérifiez que 1*+2*+3*+4*+5*+6* congrue à 0 (mod49)

Mes réponses :

1.   m 1 2 3 4 5   6
       m* 1   25   33  37  10   41

Pour trouver ces réponses, j'ai remplacé à chaque fois donc m par le chiffre attribué et j'ai résolu mx congrue à 1 (mod7²). Pour m=1, c'est évident mais pour les autres, j'ai fait de la manière suivante. En effet, je sais d'après l'un des théorèmes de mon cours que 50 ; 99 ; 148 et 249 sont congrue à 1 modulo 7². Donc par exemple pour 2, j'ai fait :
Comme 50 congrue à 1 (mod 49) alors si 2x congrue à 50 congrue à 1 (mod7²) donc x congrue à 25 (mod 7²).
Je suis obligée de passer par quelque chose comme ça puisque je ne peux pas diviser avec les congruences, on a appris qu'à les multiplier ( donc pour m=2, j'ai multiplié par 1/2 pour faire disparaître le 2).

C'est ici que la rédaction me gêne et que j'aurais besoin de vous!

2. 1*+2*+3*+4*+5*+6* = 1+25+33+37+10+41 = 147 et après vérification 147 est bien congrue à 0 (mod 49).
Ce qui confirme donc la véracité de mes résultats.

Je vous remercie d'avance pour votre aide !

Posté par
Cherchell
re : Théorème de Wolstenholme 30-04-16 à 12:07

Tu ne peux multiplier que par des nombres entiers, 1/2 ne l'est pas donc tu ne peux pas multiplier par 1/2

Envisageons les multiples de 49 :

49 × 1 = 49 donc 49 × 1 + 1 = 50 = 2 × 25 donc 2 × 25   1 [49] et 5 × 10   1 [49]
49 × 2 = 98 donc 49 × 2 + 1 = 99 = 3 × 33 donc 3 × 33   1 [49]
49 × 3 = 147 donc 49 × 3 + 1 = 148 = 4 × 37 donc 4 × 37   1 [49]
49 × 4 = 196 donc 49 × 4 + 1 = 197 ne conduit à rien car 197 est un nombre premier
49 × 5 = 246 donc 49 × 5 + 1 = 246= 6 × 41 donc 6 × 41   1 [49]

Posté par
Isana
re : Théorème de Wolstenholme 30-04-16 à 13:22

Votre méthode me paraît déjà être beaucoup plus adaptée que la mienne donc je vous remercie.
Cependant, pensez vous qu'elle et suffisante pour justifier mes réponses?
Par ailleurs, dans la question 1, on me demande de justifier l'existence de m* est ce que le fait de trouver un m* suffit?
Merci encore

Posté par
Cherchell
re : Théorème de Wolstenholme 30-04-16 à 13:26

A partir du moment où tu trouves m*, tu as bien justifié son existence donc répondu à la question.

Posté par
carpediem
re : Théorème de Wolstenholme 30-04-16 à 14:51

salut

le théorème de Bézout permet de justifier l'existence d'une solution ....



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