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Divisibilité

Posté par
etoile13
11-11-24 à 13:10

Bonjour,
Voici l'énoncé : Montrer que 4 ne divise aucun des nombres de la forme n²-1,  n appartenant à N.

J'étudie le cas où n est pair et le cas où n est impair.

Cas 1 : n est pair, donc il existe un entier k appartenant à N tel n = 2k.
D'où on obtient : n²-1 = (2k)²-1 = 4k²-1
Donc c'est impossible que 4 divise n²-1 si n est pair.

Cas 2 : n est impair
n est impair => il existe un entier k tel que n = 2k+1
D'où on obtient :
n²-1 = (2k+1)²-1 = 4k²+4k+1-1 = 4(k²+k) = 4 K avec K = k²+k
Donc si n est impair, 4 divise n²-1.

Ce qui contredit l'énoncé ? Donc je ne comprends pas, peut-être que mon raisonnement est faux ?

Merci pour votre aide

Posté par
malou Webmaster
re : Divisibilité 11-11-24 à 13:24

Bonjour

exemple : n=9
n²-1=81-1=80 qui est divisible par 4

donc cet énoncé n'est pas juste effectivement

Posté par
carpediem
re : Divisibilité 11-11-24 à 13:57

salut

n^2 - 1 = (n - 1)(n + 1)

et n - 1 et n + 1 ont même parité donc il est évident que cette énoncé est faux ...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Divisibilité 11-11-24 à 20:56

Bonsoir,
C'est n2+1 au lieu de n2-1.

Posté par
etoile13
re : Divisibilité 12-11-24 à 10:14

Oui effectivement, merci.

Posté par
Ulmiere
re : Divisibilité 12-11-24 à 16:44

Dans ce cas, àa devient faisable avec tes moyens

Soit k en entier relatif

(2k)^4 + 1 = 16k^4 + 1 = 4(4k^4) + 1 = 4K + 1K = 4k^4 ; n'est jamais un multiple de 4

De même,
(2k+1)^4 = (4k^2 + 4k + 1)^2 = (4K + 1)^2K = k(k+1).
Mais (4K+1)^2 = 16K^2 + 8K + 1 = 4K' + 1K' = 2K(2K+1) ; n'est jamais un multiple de 4


-----

De façon plus directe en utilisant des congruences,
0^4 = 0 mod 4
1^4 = 1 mod 4
2^4 = 16 = 0 mod 4
3^4 = 81 = 4*20 + 1 = 1 mod 4
...
C'est cyclique, mais dans tous les cas, n^4+1 est congru soit à 1, soit à 2 modulo 4. Donc jamais à 0.

Posté par
Ulmiere
re : Divisibilité 12-11-24 à 16:46

Je pense que ce que veut l'exercice, c'est que tu établisses la preuve par récurrence de "P(n) : 4 ne divise pas n^2+1"

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Divisibilité 12-11-24 à 17:41

Bonjour,
@Ulmiere,
Il s'agit de n2+1 et pas de n4+1.

Sinon, pour utiliser les congruences, il suffit de chercher à quoi n2+1 est congru modulo 4 selon que n est congru à 0, 1 ou 2 modulo 4.

Posté par
Ulmiere
re : Divisibilité 12-11-24 à 18:33

Ah oui tu as raison, j'ai mis le 4 en exposant aussi

Posté par
carpediem
re : Divisibilité 13-11-24 à 19:20

une récurrence ... bof bof mais pourquoi pas ...

j'écrirai plutôt :  n^2 + 1 = (n + 1)^2 - 2n $ ou $ n^2 + 1 = (n - 1)^2 + 2n

si n est pair c'est fini
si n est impair c'est fini

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Divisibilité 13-11-24 à 21:01

Oui, séparer en seulement deux cas, n pair et n impair est le plus simple.
Mais utiliser n2+1 sans le transformer suffit :
Si n pair alors n2 est pair ; donc n2+1 est impair.
Si n est impair de la forme 2k+1, on a
n2+1 = 4k2 + 4k + 2 qui n'est pas un multiple de 4.

Posté par
carpediem
re : Divisibilité 13-11-24 à 22:50

si b est multiple de n alors a + b est multiple de n si et seulement si a est multiple de n

à appliquer avec a = (n 1)2 et b = 2n (ou en permutant a et b)

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Divisibilité 14-11-24 à 08:07

OK.
etoile13 a le choix entre plusieurs démonstrations.
Mais ses réactions sont discrètes...



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