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Arithmetique dans Z (ter)

Posté par
Amarouche1
29-04-21 à 20:04

Bonjour,
pour tout n de N, on pose :
a=9n+2   et    b=9n^2-n-4
1)Montrer que : a\wedge b= (3n+4)\wedge 10
2) E deduire les valeurs possibles de a\wedge b
3)Determiner selon les valeirs de n, la valeur de a\wedge b
Pour 2) les valeurs possibles c'est 1, 2 , 5 et 10 .
3) Je dois trouver les valeurs de n pour les quelles (3n+4)\wedge 10=1 pour le premier peut-etre qu'on va determiner tel que 3n+4 est impair ... pour (3n+4)\wedge 10=10 detrminer n tel que  (3n+4) est un multiple de 10 , pour (3n+4)\wedge 10=5 detrminer n tel que (3n+4) est un multiple de 5 mais avec : (3n+4)=5k avec k entier naturel impair. et enfin pour (3n+4)\wedge 10=2 n telque (3n+4) multiple de 2 : 2n+4=2k mais avec k n'est pas un multiple de 5 ...
Je pense qu'il existe un methode plus clair et plus facile ...
Merci d'avance

Posté par
carpediem
re : Arithmetique dans Z 29-04-21 à 20:53

salut

c'est malheureux cette utilisation du de symbole  (comme ^) alors que pgcd est tellement plus parlant ...

d'autant plus quand on voit la réponse 3/ qui est incompréhensible ...

vu que b = na - 3n - 4 ...

si 2 divise a et b alors 2 divise a donc n est pair ...

on vaa donc commencer par traiter deux sous-cas :

n = 2p
n = 2p + 1

puis on remplace dans les expressions de a et b ...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Arithmetique dans Z 29-04-21 à 21:09

Bonsoir Amarouche1,
Ce serait sympa de réagir à nos réponses dans tes autres sujets.
Par exemple ici : Arithmetique dans Z bis

Posté par
Amarouche1
re : Arithmetique dans Z 29-04-21 à 22:31

Sylvieg @ 29-04-2021 à 21:09

Bonsoir Amarouche1,
Ce serait sympa de réagir à nos réponses dans tes autres sujets.
Par exemple ici : Arithmetique dans Z bis
D'accord

Posté par
Amarouche1
re : Arithmetique dans Z 29-04-21 à 22:41

carpediem @ 29-04-2021 à 20:53

salut

c'est malheureux cette utilisation du de symbole  (comme ^) alors que pgcd est tellement plus parlant ...

d'autant plus quand on voit la réponse 3/ qui est incompréhensible ...

vu que b = na - 3n - 4 ...

si 2 divise a et b alors 2 divise a donc n est pair ...

on vaa donc commencer par traiter deux sous-cas :

n = 2p
n = 2p + 1

puis on remplace dans les expressions de a et b ...

Malheureusement  j'ai pas compris le raisonnement ... pourquoi ne pas utiliser la question 1) ...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Arithmetique dans Z 30-04-21 à 07:57

Ci-dessous, une piste pour utiliser la question 1) dans 3).

D'après 1), il s'agit de déterminer \; PGCD(3n+4,10) \; selon les valeurs de l'entier naturel \; n .
Soit \; N = 3n+4 .
Si \; R \; est le reste de la division euclidienne de \; N \; par \; 10 , alors \; PGCD(N,10) = R .
Avec \; r \; le reste de la division euclidienne de \; n \; par \; 10 , on a :
n = 10q+r \; et \; N = 30q +3r+4 .
Calculs à faire pour \; r \; de 0 à 9.
Ajouter 3 pour passer d'un calcul à l'autre, ce n'est pas monstrueux.

Remarques :
Le reste \; R \; n'est pas toujours égal à \; 3r+4 .
Mais en fait, \; N = 30q +3r+4 \; donne \; PGCD(N,10) = 3r+4 .

On pourrait aussi faire avec une table de congruence modulo 10, mais j'ai cru comprendre que certains n'aimaient pas

Posté par
carpediem
re : Arithmetique dans Z 30-04-21 à 08:00

la question 1/ te dit que les diviseurs communs éventuels de a et b sont les diviseurs de 10 ...

maintenant il faut faire le tri

si n est pair alors 2 divise a et b  et il faudra encore faire le tri pour savoir si 5 peut être aussi diviseur commun (et alors on aura 10) ou pas

si n 'est impair alors a est impair donc 2 ne sera pas diviseur commun (et donc pas 10) : reste à nouveau à faire le tri pour savoir quand c'est 1 (ils sont premiers entre eux) ou 5

...

Posté par
Amarouche1
re : Arithmetique dans Z 30-04-21 à 17:35

carpediem @ 30-04-2021 à 08:00

la question 1/ te dit que les diviseurs communs éventuels de a et b sont les diviseurs de 10 ...

maintenant il faut faire le tri

si n est pair alors 2 divise a et b  et il faudra encore faire le tri pour savoir si 5 peut être aussi diviseur commun (et alors on aura 10) ou pas

si n 'est impair alors a est impair donc 2 ne sera pas diviseur commun (et donc pas 10) : reste à nouveau à faire le tri pour savoir quand c'est 1 (ils sont premiers entre eux) ou 5

...

Alors on a :

-Si n pair alors pgcd(a,b) egale 2 ou 10 . Soit n =2k / k\in N alors pgcd(3n+1, 10) =pgcd(2(3k+1), 10). Pour faire le tri : on va dicuter les cas possibles pour 3k+1.

-) Si 3k+1 divisible par 5 alors pgcd(2(3k+1), 10)=10. Or  3k+1 divisible par 5 \Leftrightarrow 3k+1\equiv 0[5] donc k\Leftrightarrow k\equiv 3[5] donc k=5k'+3 / k'\in N ,donc on revient en : n=10(3k'+2)

-) Si 3k+1 m'est pas divisible par 5 alors  pgcd(2(3k+1), 10)=2. Or 3k+1 n'est pas divisible par 5 \Leftrightarrow 3k+1\equiv 1[5] ou\Leftrightarrow 3k+1\equiv 2[5] ou\Leftrightarrow 3k+1\equiv 3[5] ou\Leftrightarrow 3k+1\equiv 4[5] \Leftrightarrow k\equiv 0[5]\Leftrightarrow k\equiv 1[5] ou \Leftrightarrow k\equiv 2[5] ou\Leftrightarrow k\equiv 4[5]. Donc k=5k'ou k=5k'+1 ou k=5k'+2 ou k=5k'+4. On revient toujour a l'expression de n :
n=2(15k'+1) ou n=2(15k'+4) ou n=2(15k'+7) ou n=2(15k'+13)

-Si n impair alors pgcd(a,b) egale 1 ou 5. Alors de meme ...

Posté par
Amarouche1
re : Arithmetique dans Z 30-04-21 à 18:57

Sylvieg @ 30-04-2021 à 07:57

Ci-dessous, une piste pour utiliser la question 1) dans 3).

D'après 1), il s'agit de déterminer \; PGCD(3n+4,10) \; selon les valeurs de l'entier naturel \; n .
Soit \; N = 3n+4 .
Si \; R \; est le reste de la division euclidienne de \; N \; par \; 10 , alors \; PGCD(N,10) = R .
Avec \; r \; le reste de la division euclidienne de \; n \; par \; 10 , on a :
n = 10q+r \; et \; N = 30q +3r+4 .
Calculs à faire pour \; r \; de 0 à 9.
Ajouter 3 pour passer d'un calcul à l'autre, ce n'est pas monstrueux.

Remarques :
Le reste \; R \; n'est pas toujours égal à \; 3r+4 .
Mais en fait, \; N = 30q +3r+4 \; donne \; PGCD(N,10) = 3r+4 .

On pourrait aussi faire avec une table de congruence modulo 10, mais j'ai cru comprendre que certains n'aimaient pas

C'est une bonne methode, mais pourquoi pgcd(N,10)=R ??
Si par exemple au lieu de 9 on a un grand nombre comme 51, est ce-qu'on peut utiliser cette methode ??

Posté par
carpediem
re : Arithmetique dans Z 30-04-21 à 18:58

c'est un bon exercice de le faire tel que je le propose ...

maintenant puisque tu le fais en utilisant toujours les pgcd on peut voir qu'au final on travail modulo 10 ... au minimum voire peut-être même modulo 30 à cause du 3 dans 3n + 4

je voulais te proposer une résolution plus axée sur la divisibilité mais donc en continuant dans ton sens et en regardant pgcd(3n + 4, 10) on peut donc être un peu plus efficace et moins laborieux en suivant les deux idées de Sylvieg :

pour la deuxième idée effectivement on peut obtenir assez aisément les résultats à l'aide d'un tableau de congruence de N = 3n + 4 lorsque n = 10q + r avec 0 <= r < 10 (mais même là est-ce vraiment un tableau de congruence ? puisqu'on ne travaille plus qu'avec les dix entiers qui sont les chiffres)

pour sa première idée on peut faire comme elle ou alors peut-être écrire directement N = 3n + 4 = 10q + r avec toujours 0 <= r < 10

sachant alors que pgcd (N, 10) = pgcd (10, r) et c'est fini

et la résolution de l'équation 3n + 4 = 10q + r <=> 3n - 10q = r - 4  (*)

et 3 et 10 étant premiers entre eux il est aisé de trouver des entiers u et v tels que 3u - 10v = 1 et d'en déduire les solutions de (*)

et cette fois ci un tableau (qui n'est pas de congruence mais lui est quasiment équivalent, la différence étant que les reste sont en nombre fini) mais qui dépend du reste r donne aussi les résultats.

---------------------------------------------------------------------------------------------------
3(-3) - 10(-1) = 1 donc 3(-3)(r - 4) + 10(-1)(r - 4) = r - 4)

donc 3[n + 3(r - 4)] + 10[q + r - 4] = 0 ...

bon "ça se fait"  ... mais ouais finalement faite tout comme Sylvieg est plus mieux simple pour sa première idée !!

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Arithmetique dans Z 30-04-21 à 19:03

Je crois que ça s'appelle le lemme d'Euclide.
De manière plus générale, pgcd(x, y) = pgcd(x, y-kx).
Ce n'est pas ce que tu as utilisé pour 1) ?

Non, pour 51, utiliser cette méthode n'est à envisager qu'avoir épuisé toute autre possibilité

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Arithmetique dans Z 30-04-21 à 19:05

Messages croisés

Posté par
Amarouche1
re : Arithmetique dans Z 30-04-21 à 19:08

Oui c'est s'appelle l'algorithme d'euclide, en effet pour 1) j'ai utiliser ( x/y et y/x <=> x=y)
Merci enormement pour vous tous les deux !

Posté par
carpediem
re : Arithmetique dans Z 30-04-21 à 19:33

de rien

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Arithmetique dans Z 30-04-21 à 20:17

De rien, et à une autre fois sur l'île \;



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