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DM nombres parfaits

Posté par
antetokounmpo
06-03-19 à 11:15

bonjour,

j'ai un dm pour la rentrée, j'ai quasiment tout fini sauf 1 question, c'est assez frustrant.
c'est la première question de la partie B, que j'ai réussi à finir en prenant la proposition à démontrer dans la question 1 comme vraie.

voici le sujet:

on rappelle qu'un nombre parfait est un entier naturel n dont la somme des diviseurs positifs est égale à 2n. dans tout ce qui suit, n désigne un entier naturel.
Euclide (3ieme siècle avant notre ère) donne le théorème suivant pour trouver des nombres parfaits:
"si un nombre a s'écrit 2^n * (2^n+1 -1), et si le facteur 2^n+1 - 1 est premier, alors a est un nombre parfait".

1. montrer que si 2^n+1 -1 est premier, alors n ne peut pas être un nombre impair distinct de 1.


merci pour toute forme d'aide qui pourrait me mettre sur la voie.

Posté par
larrech
re : DM nombres parfaits 06-03-19 à 11:24

Bonjour,

Par l'absurde,en considérant le nombre  2^{2p+2}-1p\in \mathbb{N}^*

Posté par
antetokounmpo
re : DM nombres parfaits 06-03-19 à 12:14

je ne comprend pas d'où vient le nombre  2^{2p+2}-1 et surtout qu'en faire.

merci si vous continuez à m'aider.

Posté par
carpediem
re : DM nombres parfaits 06-03-19 à 12:29

salut

c'est plutôt par contraposée ... en posant n = 2p + 1 (avec p non nul)

...

Posté par
antetokounmpo
re : DM nombres parfaits 06-03-19 à 12:46

je vois. donc: n est impair et je dois prouver que 2^2p+2 -1 n'est pas premier c'est ça ?


edit: j'essaye depuis 20min mais là encore je bloque; comment je peux prouver que 2^2p+2 -1 est premier ?

Posté par
larrech
re : DM nombres parfaits 06-03-19 à 12:52

Oui, carpediem a raison, c'est par contraposée,

@antetokounmpo, justement il n'est pas premier. Ne vois-tu pas une factorisation possible.

Posté par
mathafou Moderateur
re : DM nombres parfaits 06-03-19 à 13:03

Bonjour,

faudrait peut être déja l'écrire correctement :

2^(2p+2) - 1 = 2^(2(p+1)) - 1 = ...

ou des accolades jouant le même rôle en LaTeX :

2^{2p+2} - 1 = 2^{2(p+1)} - 1 = ...

Posté par
antetokounmpo
re : DM nombres parfaits 06-03-19 à 13:09

ah oui, je pense que 2^2p+2 -1=(2^(2p+1) -1)(2^(2p+1) +1) c'est ca ?

puisque p est non nul, 2^(2p+1) -1≥7 et 2^(2p+1) +1≥9.

puisqu'aucun des facteurs n'est égal à 1 alors 2^2p+2 -1 est composé.

mon raisonnement est bon ?

Posté par
mathafou Moderateur
re : DM nombres parfaits 06-03-19 à 13:19

non ce calcul est faux
erreur sur les règles de calculs avec des exposants

sinon le raisonnement sera juste en corrigeant les calculs

Posté par
carpediem
re : DM nombres parfaits 06-03-19 à 14:16

2^{2p + 2} - 1 = (2^{p + 1})^2 - 1 = ...

Posté par
mathafou Moderateur
re : DM nombres parfaits 06-03-19 à 14:21

c'est pour inciter à ça que j'avais factorisé le 2 dans l'exposant de ce que j'avais écrit ...

A^{mn} = (A^m) ^n
A^{m+n} = A^m\times A^n

Posté par
antetokounmpo
re : DM nombres parfaits 06-03-19 à 14:44

oula erreur de débutant j'ai bien fait de faire une pause ça saute aux yeux là...

donc 2^(2p+2)-1=(2^(p+1)-1)(2^(p+1)+1)

p non nul => (2^(p+1)-1)≥3 et 2^(p+1)+1≥5

aucun des facteurs n'est égal à 1, 2^(2p+2)-1 est donc composé.

ainsi, si n est un nombre impair ≠1 alors 2^(n+1)-1 n'est pas premier.

donc par contraposée, si 2^(n+1)-1 est premier, alors n n'est pas un nombre impair ≠1.

mon raisonnement est bien correct ?

Posté par
mathafou Moderateur
re : DM nombres parfaits 06-03-19 à 14:48

oui cette fois.

Posté par
antetokounmpo
re : DM nombres parfaits 06-03-19 à 14:50

merci beaucoup

Posté par
carpediem
re : DM nombres parfaits 06-03-19 à 15:32

si p > 1 alors 2^(n + 1) - 1 n'est pas premier certes mais il faut aussi regarder ce qui se passe pour p = 1 ...

Posté par
antetokounmpo
re : DM nombres parfaits 06-03-19 à 15:37

carpediem @ 06-03-2019 à 15:32

si p > 1 alors 2^(n + 1) - 1 n'est pas premier certes mais il faut aussi regarder ce qui se passe pour p = 1 ...


c'est pas ce que j'ai fait ? j'ai remplacé p par 1 dans les deux facteurs. et ainsi je peux affirmer que 2^(n+1)-1 est composé pour tout p≥1 appartenant à N

Posté par
carpediem
re : DM nombres parfaits 06-03-19 à 15:51

pardon !!

carpediem @ 06-03-2019 à 15:32

si p > 0 alors 2^(n + 1) - 1 n'est pas premier certes mais il faut aussi regarder ce qui se passe pour p = 0 ...
donc si n = 1 ...

Posté par
antetokounmpo
re : DM nombres parfaits 06-03-19 à 15:54

si n=1 ça fait 3 qui est premier.

On a donc bien la proposition: "si 2^(n+1)-1 est premier, alors n n'est pas un impair ≠1".

merci pour cette précision logique, mais qui fait perdre des points bêtement.

Posté par
carpediem
re : DM nombres parfaits 06-03-19 à 15:59

tout à fait il n'est pas dit que pour n = 1 on ait effectivement un premier donc il faut le vérifier ...



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