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Niveau Maths sup
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Arithmétique

Posté par
Vlam
21-11-13 à 18:41

Bonsoir à tous!

J'entame mon premier exercice d'arithmétique et je dois vous avouer que je suis un peu déconcerté: je n'ai pas la moindre idée de la démarche à suivre!
Je précise que je connais mon cours, etc, mais je ne vois tout simplement pas le lien avec les questions .

Voici l'énoncé:

Pour quelles valeurs de n N 7 divise-t-il 3\times5^{1n+1}+2^{3n+1} ?

Et 11 divise-t-il 2^{10n-7}+3^{5n-2} ?

Trouver les nombres entiers relatifs dont le reste est égal au quotient dans la division euclidienne par 23.

Au secours!

Merci pour tout coup de main.

Posté par
Vlam
re : Arithmétique 21-11-13 à 18:42

Le premier est 3\times5^{2n+1}+2^{3n+1} faute de frappe.

Posté par
Bachstelze
re : Arithmétique 21-11-13 à 18:57

3\times 5^{2n+1} + 2^{3n+1}
 \\ = 15 \times 25^n + 2 \times 8^n
 \\ = 4^n + 2
 \\ = \cdots

Je laisse volontairement des trous, demande-toi d'où tout cela vient...

Posté par
cailloux Correcteur
re : Arithmétique 21-11-13 à 18:57

Bonjour,

Connais-tu les congruences ?

Posté par
pedestre
Aritmétique 21-11-13 à 18:58

Pour la première question: 5 est congru à -2 modulo 7. On est donc ramené (avec la correction de Vlam) à -3.2^{2n+1}+2^{3n+1} etc...

Posté par
Bachstelze
re : Arithmétique 21-11-13 à 18:59

Citation :
Connais-tu les congruences ?


La baisse de niveau atteindrait-elle les supposées élites, pour qu'on soit obligé de se demander ça ?

Posté par
Vlam
re : Arithmétique 21-11-13 à 19:01

Bonjour, oui j'ai vu les congruences en cours mais ne les ai encore jamais appliquées en exercice, c'est pourquoi je suis vraiment paumé .

Le passage de la première à la deuxième ligne, pas de problème.
En revanche, de la deuxième à la troisième ligne, je ne comprends pas vraiment.

Le professeur a donné ces exercices en partant du principe que tout le monde venait de spé math(avait déjà vu ces notions). Or ce n'est pas mon cas.

Merci de m'aider en tout cas!

Posté par
Bachstelze
re : Arithmétique 21-11-13 à 19:04

15 = 1, 25 = 4, 8 = 1.

Posté par
cailloux Correcteur
re : Arithmétique 21-11-13 à 19:05

@Bachstelze

Vlam a répondu: ceux qui rentrent en prépa n' ont pas forcément fait spé maths en Terminale

Posté par
cailloux Correcteur
re : Arithmétique 21-11-13 à 19:07

Citation :
La baisse de niveau atteindrait-elle les supposées élites


Le ton est un peu aigre ou je me trompe ?

Posté par
Bachstelze
re : Arithmétique 21-11-13 à 19:13

Peut-être...

Bref, chaque fois qu'on cherche "un multiple de" ou "le reste dans la division euclidienne par", on travaille avec le bon modulo et on cherche à simplifier (avoir des 0 ou des 1). Ici on arrive à 4^n+2 = 0 donc 4^n = 5, et il suffit de chercher les n. En étudiant 4^n modulo 7 pour quelques valeurs de n, on voit vite ce qui se passe.

Posté par
Vlam
re : Arithmétique 21-11-13 à 19:40

Merci pour vos réponses !

Je profite qu'un monsieur en orange se soit intéressé à mon sujet pour remercier les membres de ce forum qui me donnent de sérieux coups de mains à chaque fois tout de même!

Je ne trouve donc aucun valeur de n vérifiant la division pour la première question?

Pour la seconde, je fais:

 2^{10n-7}+3^{5n-2}
=1024^n\times\frac{1}{128}+243^n\times\frac{1}{9}
=8^n+6^n

Et pareil, aucune valeur?

Posté par
Bachstelze
re : Arithmétique 21-11-13 à 19:56

Les fractions, il vaut mieux éviter pour le moment...

Je suppose qu'on ne considère ici que les n strictement positifs, donc cela peut se réécrire 2^{10(n-1)+3} + 3^{5(n-1)+3}...

Posté par
Vlam
re : Arithmétique 21-11-13 à 20:06

D'accord!
Je reprends:

2^{10(n-1)+3} + 3^{5(n-1)+3}

= 1024^{n-1}\times128 + 243^{n-1}\times27
 \\ 
 \\ = 1^{n-1}\times6+(-1)^{n-1}\times6
 \\ 
 \\ = 6\times(1+(-1)^{n-1})
 \\

Donc si n est paire, c'est divisible par 11 ?

Posté par
Bachstelze
re : Arithmétique 21-11-13 à 20:10

Houlà, revois tes calculs sur la dernière étape...

Posté par
Bachstelze
re : Arithmétique 21-11-13 à 20:10

Euh non, l'avant-dernière.

Posté par
Vlam
re : Arithmétique 21-11-13 à 20:23

Effectivement j'ai fait n'importe quoi:

1\times7+1\times5
=12
=1

Donc impossible?

Posté par
Bachstelze
re : Arithmétique 21-11-13 à 20:30

Tu as aussi oublié de modifier 2^3 = 8, pas 128.

On obtient alors 2, donc en effet ce n'est jamais multiple de 11. (N'hésite pas à utiliser l'ordinateur pour faire des conjectures ou vérifier tes résultats.)

Posté par
Vlam
re : Arithmétique 21-11-13 à 20:36

Milles mercis Bachstelze !

Avec un peu d'entrainement, ca va le faire, j'ai compris!

Posté par
Bachstelze
re : Arithmétique 21-11-13 à 20:39

Tu as oublié la dernière :

Citation :
Trouver les nombres entiers relatifs dont le reste est égal au quotient dans la division euclidienne par 23.


Elle est facile : il suffit de lister tous les restes possibles dans la division par 23. Le reste détermine le quotient, et le reste et le quotient déterminent le dividende.

Posté par
Bachstelze
re : Arithmétique 21-11-13 à 20:50

Aussi, une mise en garde parce que c'est une erreur courante : quand tu travailles modulo un entier, tu n'as pas le droit de réduire les exposants de la même façon. Par exemple 5^2 = 25 = 11 \pmod{14} n'est pas égal à 5^{142} = 9 \pmod{14}, alors que 2 est bien égal à 142 mod 14. Pour réduire les exposants, il faut utliser le fait que 5^6 = 1 \pmod{14} et réduire 142 modulo 6 (on a 142 = 4 \pmod 6 et 5^4 = 9 \pmod{14}).

Posté par
Vlam
re : Arithmétique 21-11-13 à 20:51

Soit 24, 48, 72, ...

24*n, n[|1;22|] ?

Posté par
Bachstelze
re : Arithmétique 21-11-13 à 20:53

Oui.

Posté par
Bachstelze
re : Arithmétique 21-11-13 à 20:53

Euh non, tu oublies n = 0.

Posté par
Bachstelze
re : Arithmétique 21-11-13 à 20:54

Enfin c'est vrai qu'on peut arguer que le quotient de la division de 0 par quelque chose n'est pas vraiment défini...

Posté par
Vlam
re : Arithmétique 21-11-13 à 20:55

D'accord, je touche pas aux exposants mais je "décompose" pour trouver un nouveau modulo pour travailler l'exposant.

C'est noté, merci beaucoup pour le conseil!

Posté par
Vlam
re : Arithmétique 21-11-13 à 20:56

Ah ah, arguons que !



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