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Dm maths

Posté par
nico17
02-10-16 à 16:44

bonjour , je n'arrive pas à mon exercice de maths
voici le problème :
dans un repère , on considère la droite (d) d'équation :5x-27y =1
le premier point de la droite à coordonnées positives de la dorite (d) est le point de coordonnées D(11,2).
ecrire un algorithme qui détermine le 100ème point à coordonnées entières positives de la droite (d).

je vous remercie d'avance pour votre aide

nico17

Posté par
hekla
re : Dm maths 03-10-16 à 11:28

Bonjour

quel est le vecteur directeur de cette droite ?

Posté par
aymanemaysae
re : Dm maths 03-10-16 à 13:48

Bonjour,

Voici une autre façon de voir les choses , si vous avez étudié la résolution de l'équation

diophantienne a x + b y = c .

On a la droite (d) d'équation :5x-27y =1 , donc les points de la droite (d) à coordonnées

positives sont les solutions de cette équation qui sont telles que x et y positifs .

Puisque le premier point de la droite (d) à coordonnées positives est le point D(11,2) ,

donc une solution triviale de l'équation 5x-27y =1 est (11,2) ,

donc l'ensemble des solutions de cette équation est \{(27k+11,5k+2) : k \in \mathbb Z\} .

On remarque que le couple (11,2) qui est le premier  point de la droite (d) à

coordonnées positives correspond à k = 0 , donc le 100ème point de la droite (d) à

coordonnées positives correspond à k = 99 , donc c'est (2684,497) .

Pour l'algorithme, faîtes-nous une proposition et on verra .

Posté par
mathafou Moderateur
re : Dm maths 03-10-16 à 15:07

Bonjour,
il manque un mot primordial dans l'énoncé :

Citation :
le premier point de la droite à coordonnées entières positives de la dorite (d)
(ça va encore mieux en le disant)


Citation :
donc une solution triviale connue de l'équation 5x-27y =1 est (11,2) ,

donc l'ensemble des solutions de cette équation est \{(27k+11,5k+2) : k \in \mathbb Z\}

parfaitement
mais il y a "du boulot" à faire entre ces deux lignes si on ne connait pas déja la théorie de ces équations là

ce boulot c'est retrancher membre à membre
5x-27y =1
 \\ 5\times 11-27\times 2 = 1
(sans effectuer l'opération numérique bien entendu !! écrire que 1 = 1 n'apporterait rien du tout)

puis utiliser le "lemme de Gauss" :
si a divise bU et que a est premier avec b, a divise U

Posté par
aymanemaysae
re : Dm maths 03-10-16 à 15:23

Bonjour,

Un grand Merci Mathafou, il n y a pas mieux que la rigueur Mathématique pour progresser.

Vous me faîtes penser à un certain M.Robot, sur un autre site qui m'a appris à me conformer à cette rigueur et que je respecte bien : ça fait bien du temps qu'il ne s'est pas manifesté et j'espère qu'il va bien .

Encore une fois Merci M. Mathafou .

Posté par
valparaiso
re : Dm maths 05-10-16 à 09:20

bonjour
je ne sais pas si nico17 a réussi à terminer l'exercice avec la méthode de mathafou...
moi non
je suis bloqué à 5(x-11)-27(y+2)=0
déjà c'est ce que tu voulais dire par

Citation :
ce boulot c'est retrancher membre à membre

comment poursuivre?
merci

Posté par
malou Webmaster
re : Dm maths 05-10-16 à 09:26

Bonjour
5(x-11)-27(y+2)=0
5(x-11)=27(y+2)
......
tout cela est du programme de terminale en arithmétique (pour ceux qui ont choisi la spécialité en S ) : quand on l'a déjà vu, c'est pas compliqué...(avec utilisation du théorème de Gauss)
regarde l'exemple 4 de cette fiche Divisibilité - PGCD et PPCM - Nombres premiers

Posté par
valparaiso
re : Dm maths 05-10-16 à 09:40

ok merci je vais regarder.
donc pourquoi donner ça en 1S?
greffé avec l'algorithmique en plus!

Posté par
mathafou Moderateur
re : Dm maths 05-10-16 à 10:35

parce que il faut lire l'énoncé et pas chercher midi à 14 heure en résolvant des questions qui n'y sont pas ...

"ecrire un algorithme qui détermine le 100ème point à coordonnées entières positives de la droite (d)"

et UNIQUEMENT écrire un algorithme

les calculs effectués dans cette discussion sont donc hors sujet (c'est bien de savoir le faire, mais comme on vient de le dire ce serait du programme de Terminale)

ici un algorithme (et rien qu'un algorithme) va consister par exemple brutalement à :

balayer toutes les valeurs entières de x à partir de x = 11, (x = 11, 12, 13, ... jusqu'à plus soif)
tester si ce point de la droite a une ordonnée entière
si oui on le compte
et on poursuit en s'arrêtant quand on en a trouvé 100
terminé, on affiche la dernière valeur de x et y trouvée

on voit déja que la condition d'arrêt de la boucle est quand on en a trouvé 100
alors qu'on aura fait bien plus que 100 boucle : on aura essayé tous les nombres entiers entre la première solution donnée et la 100ème cherchée (donc un nombre à priori inconnu de valeurs de x)

donc obligatoirement ce sera une boucle "tant que"
et on utilisera une variable qui compte les solutions trouvées

la structure de l'algorithme sera donc

initialiser x = 11 et N = 0 (on n'a aucun solution pour l'instant)
tant que N < 100
calculer y de la droite
tester si y est un nombre entier
si oui ajouter 1 à N
fin si
ajouter 1 à x
fin tant que
afficher x et y

Posté par
Labo
re : Dm maths 05-10-16 à 10:47

Bonjour,
en première
5x-27 y=1
5x=1+27y
x=\dfrac{1}{5}+\dfrac{27y}{5}=\dfrac{1}{5}+\dfrac{2y}{5}+5y
or x doit appartenir à
d'où
1+2y=5n
2y=5n-1
y=\dfrac{5n-1}{2}   or y doit être un entier donc  n doit être impair afin que 5n-1 soit divisible par 2
y={5(2k+1)-1}{2}=5k+2
et
 x=\dfrac{1}{5}+\dfrac{27(5k+2)}{5}= 27k+11
 \\

Posté par
mathafou Moderateur
re : Dm maths 05-10-16 à 10:49

PS : bien entendu cet algorithme est très peu efficace, mais "ça répond à la question"

faire un algorithme efficace est répondre à la 1ère question de Hekla (restée totalement sans réponse à ce jour !!)

Citation :
quel est le vecteur directeur de cette droite ?

et réfléchir un peu à la signification (géométrique) de coefficient directeur :
si le coefficient directeur est p/q cela veut dire que en avançant en x de q, on avance en y de p

mais la rédaction d'un tel algorithme efficace se résume alors à effectuer une simple multiplication par 99 sans aucune boucle !!
on peut douter tout de même que ce soit ça qui soit attendu comme "algorithme" !

Posté par
mathafou Moderateur
re : Dm maths 05-10-16 à 10:54

bis répétita : labo tu es hors sujet.
c'est intéressant mais ce n'est pas ce qui est demandé.

le seul calcul qui est "dans les clous" est d'écrire l'équation de la droite sous la forme y = (5x-1)/27 et c'est tout.
c'est le seul calcul qu'il faut réaliser sur sa feuille avant d'écrire l'algorithme et de répondre à la seule question posée : écrire un algorithme.

Posté par
malou Webmaster
re : Dm maths 05-10-16 à 10:54

valparaiso

Citation :
ok merci je vais regarder.
donc pourquoi donner ça en 1S?

je n'ai fait que répondre à ta question, et à la "diversion" de aymanemaysae
mais je pense que ce n'est pas du tout ce qui est attendu dans cet exercice comme le dit mathafou

Posté par
valparaiso
re : Dm maths 05-10-16 à 11:48

ok ok concentrons nous sur l'algorithme

Citation :
tester si y est un nombre entier

on peut faire ça avec la calculatrice?

Posté par
mathafou Moderateur
re : Dm maths 05-10-16 à 11:56

oui,
ça dépend de la calculatrice mais il y a en général diverses méthodes (celles applicables dépendent de quelle calculatrice) qui se ramènent à peu près toutes à l'une de ces deux là :

la partie fractionnaire est nulle (existence d'une fonction "partie fractionnaire" sur cette calculatrice)
le nombre est égal à sa partie entière (existence d'une fonction "partie entière")

Posté par
valparaiso
re : Dm maths 05-10-16 à 12:24

Je viens de trouver ça  pour la TI
If A=Ent(A)
...

Posté par
valparaiso
re : Dm maths 05-10-16 à 12:36

vu que la pente est de \frac{5}{27}
on peut utiliser 1 boucle for qui calcule les images que pour les valeurs entières de  \frac{5}{27} et ne  compter que les images si elles sont elles mêmes entières
compliqué?

Posté par
valparaiso
re : Dm maths 05-10-16 à 12:37

les valeurs entières de  \frac{5x}{27}

Posté par
mathafou Moderateur
re : Dm maths 05-10-16 à 12:38

oui, si le nombre est égal à sa partie entière, c'est ce que je disais.

Posté par
mathafou Moderateur
re : Dm maths 05-10-16 à 12:54

Citation :
qui calcule les images que pour les valeurs entières de \dfrac{5x}{27}
ce n'est pas tout à fait vrai parce que y = \dfrac{5x}{27} {\red- \dfrac{1}{27}}

avec \dfrac{5x}{27} un nombre entier, comme \dfrac{1}{27} n'en est pas un, ça ne donnera pas y entier

si tu veux faire des sauts sur x plus grands que 1 pour accélérer l'algorithme cela reviendra à faire l'algorithme stupide pour calculer le 100ème multiple de 27 (qui est 100 fois 27 !!) par une boucle for !!

calcul stupide de 100 fois 27 :

pour K de 1 à 100
calculer A = 27*K
fin pour
afficher A

(et en plus ça nécessitera de faire une étude théorique plus poussée que ce qui est vraiment demandé dans cet exo, revenant aux calculs de aymanemaysae, Labo et autres)

méthode intuitive pour faire ces calculs (hors sujet)

un vecteur directeur de la droite est (27; 5)

cela veut dire que chaque fois qu'on ajoute 27 à x, on ajoute 5 à y
et il n'y a pas de pas plus petit parce que 27 et 5 n'ont pas de diviseurs commun (la fraction 5/27 est irréductible)

les points entiers auront donc comme abscisses 11, 11+27, 11+2*27 ... 11+27k

on retrouve les formules qui rendent tout algorithme inutile (une simple multiplication par 99 donne le résultat !!) déja citées pour x et y.

Posté par
nico17
re : Dm maths 08-10-16 à 22:40

Je suis désolée de ne pas avoir répondu plus tôt j'ai eu des problèmes de boxe, merci beaucoup pour toutes vos réponses grâce à vous j'ai compris encore merci

Posté par
nico17
re : Dm maths 08-10-16 à 22:41

* désolé



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