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divisibilité et congruences

Posté par
tanx
27-07-18 à 19:25

bonjour,
je veux bien de l'aide sur l'exercice suivant:
"étude de l'équation d'inconnue a:
a^2+9=5^na \in \mathbb{N} ,n \in \mathbb{N} ,n \geq 2
a) en raisonnant modulo 3 montrer que l'équation est impossible si n est impair
b) on pose n=2p. démontrer qu'il existe un unique entier naturel a
tel que a^2+9 est une puissance entière de 5"

j'ai fait la question a) et je bloque à la question b)
merci pour votre aide.

Posté par
carpediem
re : divisibilité et congruences 27-07-18 à 20:13

salut

n = 2p => a^2 + 9 = 5^n \iff (5^p - a)(5^p + a) = 9

or les diviseurs de 9 sont connus ...

se rappeler d'autre part que (3, 4, 5) est un triplet pythagoricien ...

Posté par
flight
re : divisibilité et congruences 27-07-18 à 22:16

salut

une demarche pour le  1 ;

on a  5=2[3]
            9=0[3]  et posons  a = p[3]    alors  ;

5n=2n[3]
9=0[3]
a² = p²[3]

on a donc  a²+ 9 = p²[3]   soit  5n=p²[3], or les restes de 5n modulo 3 ne peuvent etre que 1 (si n est pair) ou 2 ( si n est impair)  et 2 ne peut pas etre le carré d'un nombre lorsque n est impair

Posté par
flight
re : divisibilité et congruences 27-07-18 à 22:45

pour la 2) si n est pair alors  5n=1[3] soit a²+9=1[3]  soit a²=-8[3]
soit a²=-2[3]   soit aussi a² = 1[3]..

Posté par
tanx
re : divisibilité et congruences 27-07-18 à 23:57

merci

Posté par
larrech
re : divisibilité et congruences 28-07-18 à 08:25

Bonjour,

Si j'ai bien compris la question, il s'agit de montrer qu'il existe  un seul couple (a, n) d'entiers naturels qui réponde à la question  dans le cas où n est pair.

Voir les indications données par carpediem que je salue au passage.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : divisibilité et congruences 28-07-18 à 16:16

Bonjour,
Pour le a) que tanx a su traiter, le plus simple est d'utiliser 25 :
Avec n = 2p+1, l'égalité a2 + 9 = 25p5
donne la congruence suivante : a2 1p2 [3]
Or a2 n'est jamais congru à 2 modulo 3 .
Pour le justifier, envisager les 3 restes possibles de a dans la division par 3 .



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