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Niveau Maths sup
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Calcul algébrique

Posté par
Harrykeith
09-02-21 à 17:40

Bonsoir la famille pouvez-vous m'aidwe sur cet exo. Il s'agot de momtrer que 2014 n'est pas la some de deux carré. J'ai essayé un raisonnement par l'absurde en posant 2014=a^2+b^2 mais j'y suis bloqué sans savoir quoi faire.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Calcul algébrique 09-02-21 à 17:53

Bonjour,
Est-il précisé dans l'énoncé que "carré" signifie "carré d'entier" ?
Je fais comme si.
Une piste :
2014=a2+b2 implique a2 2014.
Si a est un entier naturel, ça donne un nombre fini de valeurs de a.

Posté par
verdurin
re : Calcul algébrique 09-02-21 à 17:58

Bonsoir,
si il s'agit bien d'entiers tu peux regarder les restes dans la division par 4.

Posté par
Ulmiere
re : Calcul algébrique 09-02-21 à 18:52

Tu peux aussi te contenter de chercher des entiers a et b de même parité, sinon 2014 serait impair. Ca divise par deux le boulot déja divisé par sqrt(2014)

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Calcul algébrique 09-02-21 à 19:24

On peut aussi éliminer le cas où a et b sont tous les 2 pairs

Posté par
Ulmiere
re : Calcul algébrique 09-02-21 à 19:28

Oui, comme disait verdurin, 4 ne divise pas 14

Posté par
mathafou Moderateur
re : Calcul algébrique 09-02-21 à 22:39

Bonjour,

verdurin disait bien plus que uniquement "2014 non multiple de 4" !

l'intérêt est de prouver sans chercher des valeurs, fussent-elles en nombre relativement réduit

- démontrer que 2014 est somme de deux carrés si et seulement si 1007 est somme de deux carrés
on pourra utiliser l'identité (a+b+1)² + (a-b)² = 2a² + 2b² + 2a + 2b +1

- démontrer par des congruences modulo 4 que 1007 ne peut pas être somme de deux carrés.

Posté par
Harrykeith
re : Calcul algébrique 09-02-21 à 22:47

Pourquoi utiliser 1007 pour montrer que 2014 n' Pas la somme de deux carré je comprends pas. Je suis un peu largué

Posté par
Ulmiere
re : Calcul algébrique 09-02-21 à 23:49

Developpe 2014 = (2a+1)^2+(2b+1)^2 et tu verras que ça implique que 1006 est multiple de 4, ce qui n'est pas possible

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Calcul algébrique 10-02-21 à 08:28

Bonjour,
En espérant les clarifier, je reprends certains messages d'aide en modifiant seulement les lettres :

Citation :
on pourra utiliser l'identité (k+k'+1)² + (k-k')² = 2k2 + 2k'2 + 2k + 2k' +1

Citation :
Developpe 2014 = (2k+1)^2+(2k'+1)^2 et tu verras que ça implique que 1006 est multiple de 4, ce qui n'est pas possible.

Attention : la somme de 2 carrés peut être un multiple de 4.

Posté par
mathafou Moderateur
re : Calcul algébrique 10-02-21 à 11:14

c'est en fait deux méthodes différentes !

Posté par
Ulmiere
re : Calcul algébrique 10-02-21 à 13:14

Je crois qu'on l'a embrouillé

Voici la méthode que je propose avec tout dans l'ordre
1) un entier et son carré sont toujours de même parité, parce que (2k+e)^2 = 4k^2 + 4ek + e^2 = 2(2k^2 + 2ek) + e^2. Quand e\in\{0,1\}, e^2=e et donc (2k+e)^2 \equiv e^2 \equiv e \equiv 2k+e [2].
Plus directement, 2 est premier donc le morphisme de Frobenius donne instantanément le résultat

2) 2014 = A^2+B^2. Si A et B sont de parité différente, A² et B² aussi et donc 2014 = A²+B² est impair. Impossible. Donc A et B ont même parité.

3) Si A=2a et B=2b, 2014 = A²+B² = 4a²+4b² = 4(a²+b²) et donc 2014 est multiple de 4. Faux aussi, donc A et B sont impairs : A=2a+1, B=2b+1.

4) On développe gentiment 2014 = 4a^2+4a+1 + 4b^2+4b+1 = 4(a(a+1) + b(b+1)) + 2. Donc 2012 = 4X avec X un entier pair, i.e 2012 = 8C avec C un entier.
Donc (on divise par 2) : 1006 = 4C. Absurde, car 4 ne divise pas 06.

Posté par
mathafou Moderateur
re : Calcul algébrique 10-02-21 à 13:34

tu as oublié de dire en détail pourquoi ton 4X devenait 8C
il faut bien en laisser un bout au demandeur...

et "8C", ... ça revient à étudier les carrés modulo 8
(que un carré impair est ≡ 1 modulo 8)



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