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Congruence, démonstration par récurrence

Posté par
Prince0
05-03-17 à 17:32

Bonjour,  j'aimerais démontrer une propriétés liée à la congruence :

D'abord, j'aimerais montrer que si a \equiv b \pmod n alors pour tout entier naturel q\geq 1, a^{q} \equiv b^{q} \pmod n.
J'imagine qu'il faut raisonner par récurrence.
Si q=1, ça marche car a^{1} \equiv b^{1} \pmod n = a \equiv b \pmod n
Maintenant, pour montrer l'hérédité :
On a n|a^q-b^q
Soit pour tout entier naturel k, a^q-b^q=kn
Si on multiplie les deux membres par ab, on obtient :
ba^(q+1)-ab^(q+1)=knab
(je précise que les exposants sont indiqués entre parenthèses)
Et là, je ne sais pas comment aboutir à a^(q+1)-b^(q+1)=knab.
Merci d'avance.

Posté par
Zormuche
re : Congruence, démonstration par récurrence 05-03-17 à 17:41

Bonjour

a congru b mod n
a^q congru b^q mod n

par multiplication, (a)(a^q) congru (b)(b^q) mod n

Tu peux démontrer que mod est compatible avec la multiplication si tu souhaites être le plus précis possible !

Posté par
StormTK9
re : Congruence, démonstration par récurrence 05-03-17 à 17:42

Salut, tu cherches bien compliqué.

Hérédité : Supposons que pour un certain rang k0 on ait a^k \equiv b^k [n]

or a \equiv b [n]

Par produit a^k\times a \equiv b^k \times b [n]

donc a^{k+1}= \equiv b^{k+1} [n]

Posté par
Taly
re : Congruence, démonstration par récurrence 05-03-17 à 17:43

ba^(q+1)-ab^(q+1)=knab
Tu t'en sors pas mal du tout avec cette égalité ! T'y es presque
Je te conseille de diviser par b et de déterminé ce que vaut a/b grâce à ton hypothèse de départ.

Posté par
Prince0
re : Congruence, démonstration par récurrence 05-03-17 à 18:20

Merci à Zormuche et à StormTK9, mais je ne savais pas qu'on pouvait multiplier ainsi
a^k par a et b^k par b. Je vais essayer de le montrer.
Merci, Taly. Il suffisait de remplacer le facteur de b^q par k'n+b dans l'égalité a^(q+1)-ab^(q)=kn.
On a alors a^(q+1)-(k'n+b)b^(q)=kn
Soit a^(q+1)-b^(q+1)=n*(k+k'b^(q))
Donc a^(q+1) est bien congru à b^(q+1) (mod n).

Posté par
Prince0
re : Congruence, démonstration par récurrence 05-03-17 à 18:37

C'est bon, je l'ai démontré :
Supposons que a est congru à b mod n.
On a alors kn=a-b avec k un entier naturel
Si on multiplie les deux membres de l'égalité par la forme conjuguées de a-b, on a :
(a+b)kn=(a-b)(a+b)
Soit n*k'=a²-b²
Donc a² est bien congru à b² mod n.

Posté par
Zormuche
re : Congruence, démonstration par récurrence 05-03-17 à 18:43

Salut
j'ai peur que ça ne marche que pour les puissances paires, ce que tu as fait
ce n'est pas une démonstration par récurrence

Posté par
StormTK9
re : Congruence, démonstration par récurrence 05-03-17 à 18:47

Ce n'est pas parce que cela fonctionne pour a2 que cela va fonctionner pour a3.. Tu ne démontres rien ici.

Posté par
Prince0
re : Congruence, démonstration par récurrence 05-03-17 à 18:53

Ah, mais je démontrais autre chose. Je voulais montrer que si a est congru à b mod n, alors a*a est congru à b*b mod n (vu que je ne comprenais pas pourquoi on pouvait multiplier a^k par a et b^k par b dans "a^k*a est congru à b^k*b mod n").

La fin de la démonstration qui me bloquait est là :

Prince0 @ 05-03-2017 à 18:20

Il suffisait de remplacer le facteur de b^q par k'n+b dans l'égalité a^(q+1)-ab^(q)=kn.
On a alors a^(q+1)-(k'n+b)b^(q)=kn
Soit a^(q+1)-b^(q+1)=n*(k+k'b^(q))
Donc a^(q+1) est bien congru à b^(q+1) (mod n).



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