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démonstration arithmétique

Posté par
leawz
14-02-21 à 22:58

bonsoir, pourrriez vous m'aider sur cet exercice s'il vous plait?

montrer que si a,b et c sont trois nombres premiers strictement supérieurs à 3, alors le nombre (a-b)(b-c)(c-a) est un multiple de 48.

Posté par
LeHibou
re : démonstration arithmétique 14-02-21 à 23:15

Bonsoir,

Commence par décomposer 48 en produits de facteurs premiers.
Ensuite, remarque que a-b, b-c, c-a sont pairs, tu auras un début de solution.
Essaie de continuer à partir de là...

Posté par
leawz
re : démonstration arithmétique 14-02-21 à 23:26

C'est exactement la où j'en suis dans mes recherches
J'ai 48=2*2*2*2*3
Et j'avais aussi compris que a-b, etc.. étaient pairs, mais je ne vois pas ce que je peux faire de cette information pour continuer

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : démonstration arithmétique 15-02-21 à 09:18

Bonjour,
Tu peux travailler sur les restes modulo 3, puis modulo 4 des entiers a, b et c.

Posté par
carpediem
re : démonstration arithmétique 15-02-21 à 09:32

salut

on peut remarquer que tout nombre premier strictement supérieur à 3 s'écrit 6k + 1 $ ou $ 6k - 1

et que parmi trois nombres premiers il y en a au moins deux qui s'écrivent de la même manière ...

Posté par
leawz
re : démonstration arithmétique 15-02-21 à 09:47

Merci pour vos réponses.
Modulo 3, j'obtiens que a b ou c sont congrus à 1 ou à 2
Et modulo 4, congrus à 1 ou 3 (sauf erreur de ma part)

Par contre je ne sais pas quoi fait de l'information que des nombres premiers s'écrivent 6k+1 ou 6k-1
Ils sont donc congrus à 1 ou 5 modulo 6, mais que faire de cette information ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : démonstration arithmétique 15-02-21 à 10:54

Modulo 4, 3 ou 6, le résultat est le même :
Les trois entiers a, b et c sont congrus à +1 ou -1.
Et

Citation :
il y en a au moins deux qui s'écrivent de la même manière ...

Posté par
leawz
re : démonstration arithmétique 15-02-21 à 11:14

oui! pour la suite, si on peut écrire que a b et c sont congrus à +/-1 modulo 6 alors l'une des 3 différences sera multiple de 6? car elle sera congrue à 0? et les deux autres serait congrues à -2 ou 2 modulo 6, donc des multiples de 2 non? mais comment arriver à un multiple de 48?
par contre je ne sais pas s'il faut que je raisonne plutôt modulo 3, 4 ou 6
(je ne suis pas non plus sûr de ce que je dis et mon raisonnement est peut être faux, je m'en excuse d'avance)

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : démonstration arithmétique 15-02-21 à 11:24

En raisonnant modulo 3 puis modulo 4, ça marche.
C'est peut-être plus rapide modulo 6. Mais je ne vois pas.

Posté par
leawz
re : démonstration arithmétique 15-02-21 à 11:40

je vois, bon alors j'ai a-b congrus soit à 0 (ce qui donne un multiple de 3), soit à +/-2 (ce qui équivaut à congrus à +/-1 comme on résonne modulo 3) .
Modulo 4, on a a-b également congrus soit à 0, soit à +/-2 (ce qui revient au même modulo 4). on obtient donc un multiple de 4 et dans les deux autres cas des multiples de 2.
est-ce cela? je ne sais par contre pas comment utiliser l'info que deux des trois nombres s'écrivent de la même manière...
(et j'ignore également quoi faire de l'info que a-b peut être congru à +/-1 modulo 3)

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : démonstration arithmétique 15-02-21 à 12:10

Avec k égal à 3, 4 ou 6.
Les trois entiers a, b et c sont congrus à +1 ou -1 modulo k.

Je sépare en 3 cas :
a) Soit aucun congrus à +1 ; donc tous les trois congrus à -1. Les différences sont congrues à 0.
b) Soit un seul congru à +1 ; donc les deux autre congrus à -1. la différence de ces deux là est congrue à 0.
c) Soit au moins deux congrus à +1 ; leur différence est congrue à 0.

Dans tous les cas, il y a au moins une différence congrue à 0, donc multiple de k.

Posté par
leawz
re : démonstration arithmétique 15-02-21 à 12:23

compris! donc si dans tous les cas une des trois différences est multiple de k, le produit sera multiple de 3*4*6=72. c'est bien cela? mais comment arriver au multiple de 48?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : démonstration arithmétique 15-02-21 à 12:30

Non, ce n'est pas ça.
D'abord on peut être multiple de 3, 4 et 6 sans être multiple du produit des trois.
PPCM tu connais ?

J'ai proposé d'utiliser 3 et 4.
carpediem a proposé d'utiliser 6.
Ne mélange pas les deux.

N'oublie pas ce qui a déjà été démontré au début : Toutes les différences sont paires.

Posté par
leawz
re : démonstration arithmétique 15-02-21 à 12:54

ah d'accord, je pensait au produit des 3 car on a (a-b)(b-c)(c-a), donc justement un produit de 3 termes. mais en fait on a juste au moins une différence congrue à 3, 4 ou 6. ca  jai compris maintenant!
et pour le ppcm, il faudrait donc chercher le plus petit multiple commun à 3 et 4 ? c'est 12... et je suis désolée mais je ne comprends pas comment utiliser le fait que les différences sont paires...
désolé je suis un petit peu perdue

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : démonstration arithmétique 15-02-21 à 13:15

Laisse reposer un peu

Posté par
leawz
re : démonstration arithmétique 15-02-21 à 13:21

c'est ce que je me suis dis, il vaut mieux que je prenne le temps
j'essaierai de chercher un petit peu ce soir..
merci pour votre aide!

Posté par
carpediem
re : démonstration arithmétique 16-02-21 à 19:03

il est évident que la différence de deux impairs est pairs et donc de même pour des premiers supérieurs à 5 ...

que ce soit modulo 3 ou 6 on montre comme l'a détaillé Sylvieg qu'une différence et multiple de 6

carpediem @ 15-02-2021 à 09:32

on peut remarquer que tout nombre premier strictement supérieur à 3 s'écrit 6k + 1 $ ou $ 6k - 1

et que parmi trois nombres premiers il y en a au moins deux qui s'écrivent de la même manière ...
permet de conclure immédiatement que p = (a - b) (b - c) (c - a) est multiple de 24 et il faut aller chercher encore un facteur 2

supposons que les facteurs a - b et b - c (qui sont pairs) soient multiples de 2 mais pas de 4

remarquer alors que c - a = c - b + b - a

...

Posté par
leawz
re : démonstration arithmétique 16-02-21 à 19:56

Merci pour votre aide. J'ai finalement réussi à aller au bout de l'exercice!

Posté par
carpediem
re : démonstration arithmétique 16-02-21 à 19:57

et comment as-tu fait ?

Posté par
leawz
re : démonstration arithmétique 16-02-21 à 20:05

J'ai utilisé le fait que (a-b)(b-c)(c-a) était le produit de trois multiples de 2 (car pairs), dont l'un au moins était multiple de 4 et dont un autre était multiple de 3 (et donc de 2 a la fois). (Ce que j'ai démontré grâce à l'aide de Silvieg)
On a donc le produit d'un nombre uniquement multiple de 2, d'un multiple de 4, et d'un multiple de 2 et de 3. D'où le multiple de 48. Est-ce juste?

Posté par
carpediem
re : démonstration arithmétique 16-02-21 à 20:09

leawz @ 16-02-2021 à 20:05

J'ai utilisé le fait que (a-b)(b-c)(c-a) était le produit de trois multiples de 2 (car pairs), dont l'un au moins était multiple de 4 et dont un autre était multiple de 3 (et donc de 2 a la fois).
preuve ?

Posté par
leawz
re : démonstration arithmétique 16-02-21 à 20:10

Sylvieg @ 15-02-2021 à 12:10

Avec k égal à 3, 4 ou 6.
Les trois entiers a, b et c sont congrus à +1 ou -1 modulo k.

Je sépare en 3 cas :
a) Soit aucun congrus à +1 ; donc tous les trois congrus à -1. Les différences sont congrues à 0.
b) Soit un seul congru à +1 ; donc les deux autre congrus à -1. la différence de ces deux là est congrue à 0.
c) Soit au moins deux congrus à +1 ; leur différence est congrue à 0.

Dans tous les cas, il y a au moins une différence congrue à 0, donc multiple de k.

Ce raisonnement était pour 3,4 ou 6 il me semble

Posté par
carpediem
re : démonstration arithmétique 16-02-21 à 20:11

ok ...

Posté par
malou Webmaster
re : démonstration arithmétique 17-02-21 à 10:49

Bonjour à tous
leawz, peux-tu m'expliquer pourquoi tu fais signalement sur signalement sur tes propres sujets en disant multipost ...?



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