Bonsoir à tous
Voici un exo que j'ai eu en khôlle et que je vous propose en défi.
Donnez deux preuves de l'équivalence :
A vous de jouer.
bonjour Nightmare
si n n'est pas premier, (n-1)! est divisible par un diviseur de n autre que 1, donc (n-1)!+1 ne l'est pas et a fortiori n'est pas divisible par n
propriété qui va servir ici : ab et (n-a)(n-b) ont le même modulo n
si n est premier, à chaque nombre a qui lui est inférieur, il) y a un et un seul nombre b inférieur à n tel que ab = -1 modulo n
on peut répartir ces paires en trois groupes
1) les nombres s associés à eux-mêmes; à chacun, correspond un autre nombre n-s, également associé à lui-même; le produit s(n-s) est 1 modulo n, puisque s² = -1 modulo n
le produit de ces solitaires, groupés par 2 est donc 1 modulo n
2) les paires dont la somme n'est pas n; à chacune de ces paires c et d, correspond la paire n-c et n-d (c,d, n-c, n-d sont quatre nombres différents); le produit de ces paires est -1*-1 = 1 modulo n
le produit de toutes ces paires, groupées par 2 est donc 1 modulo n
3) la paire dont la somme est n; elle est unique : 1-n; en effet, soit m et n-m une telle paire; m(n-m) = n-m² = -1 modulo n; m² = 1 modulo n; m²-1 est divisible par n; m+1 ou m-1 est divisible par n (puisque leur pgcd 1 ou 2 et que quand n = 2, la paire est de toute façon unique) ce qui n'est possible que si m+1 = n ou m-1 = 0
le produit des nombres impliqués dans les catégories 1) et 2) = 1 modulo n
le produit de la paire {1;n-1} = -1 modulo n
le produit de tous les nombres de 1 à n-1 est donc -1 modulo n
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