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Niveau première
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enigme 1ere bac pro

Posté par
Otus
18-03-16 à 14:17

bonjour à tous,

une de mes élèves m'a posé une énigme de math. Cette semaine ils ont fait un concours dans son lycée. Elle est en  bac pro.  J'avoue que je sèche sur l'énigme et j'aurai besoin de vos conseils. j'ai réussi toutes les autres de ces énigmes ( enfin je pense) mais la je sèche. En fait je ne veux pas le résultat, mais le raisonnement svp.  

Je serai plus clair quand je vous aurai posé l'enonce :

" on a 2 nombres entiers positifs  compris entre 1 et 30

-on les ajoute
-on soustrait la plus petite valeur de la plus grande
-on les multiplie
-on divise le plus grand par le plus petit

on ajoute le tout et on trouve un résultat de 243.

quel sont ses deux nombres ? "

Voila l'énoncé.

Alors évidemment, en tant que tel ce n'est pas sorcier, je pourrai tester tous les couples un par un (1-2 ; 1-3; 1-4 etc.... jusqu'à 29-30 ) et voir si je trouve 243. Cela me prendrait la journée mais je finirai par trouver. Ce qui m'intéresse est une méthode de raisonnement efficace pour  ne pas avoir à tous tester. (et la ca fait 36h que je bloque sur le raisonnement ! Et oui, j'aurai eu plus vite fait de tester tous les couples solutions potentiels..... )

tout en restant dans les limites des connaissances d'une première bac pro.

Voici le début de ma démarche . Merci de me dire ce que vous en pensez ou si c'est trop compliqué déjà pour un concours de ce niveau ? Et surtout, après , à l'endroit où je bloque, pourriez me donner des conseils svp ? ( euh tout en restant sur des bases de 1ere, car si on passe par les équations dioph, eux ils ne connaissent pas.

Alors j'ai appele mes deux entiers x et y avec x <y (mais déjà dans mon raisonnement je me demande si je ne fais pas une erreur car je pars du principe que ce sont forcement deux nombres différents alors que ce n'est pas précisé dans l'énoncé

donc on les ajoute : x+y
on soustrait : y-x
on multiplie xy
on divise : y/x

et on additionne le tout  et cela fait 243

(x+y) + (y-x) + xy + y/x = 243

après simplification j'ai  y(2+x+ 1/x) = 243

et c'est la ou je bloque.

J'en arrive à la conclusion que y est un diviseur de 243 donc y est un nombre entier. J'avais commence à tester toutes les divisions de 243 ( 243:1 ; 243:2 etc....) et je voulais éliminer les résultats à virgules pour ne garder que les nombres entiers. Mais je me dis que comme le deuxième diviseur est 2+ x + 1/x,  de part la présence du 1/x, le résultat de cette somme n'est pas obligatoirement un nombre entier. et cela peut tres bien etre un nombre à virgule. ..

Du coup je retourne en rond car j'en reviens à la conclusion de tester tous les couples possibles sur ma formule simplifié et je ne suis pas plus avancee...

où est ce que je "merdouille" svp ? car la je peine vraiment....

merci d'avance

Posté par
lake
re : enigme 1ere bac pro 18-03-16 à 14:41

Bonjour,

Citation :
après simplification j'ai  y(2+x+ 1/x) = 243


Ou encore y(x+1)^2=243x

Donc x premier avec (x+1)^2 divise y

On peut poser y=kx

  k(x+1)^2=3^5

Si x+1=3^2, k=3 et x=y=16 qui donne le couple (8,24) qui va bien.
Si x+1=3, k=27 et on a le couple (x,y)=(2,54) qui ne va  pas car 54>30

Posté par
lake
re : enigme 1ere bac pro 18-03-16 à 14:51

Des fôtes:

Si x+1=3^2, k=3 et x=8 qui donne le couple (8,24) qui va bien.
Si x+1=3, k=27 et on a le couple (x,y)=(2,54) qui ne va  pas car 54>30

Posté par
Otus
re : enigme 1ere bac pro 18-03-16 à 16:12

Merci lake pour ta réponse !


oui , au debut j'avais pense comme toi passer par y(x+1)^2=243x

mais je trouvai cela encore plus complique.... car du coup on avait le x des deux cotes et je n'avais pas pense à raisonner ensuite comme toi.

Je comprends bien ton raisonnement, mais comme je le disais plus haut, pour un niveau 1ere bac pro n'est ce pa s un peu complique de raisonner ainsi ? vont ils y penser ? N'est ce pas plutot impossible ? car par la ou tu passes meme moi je n'y avais aps pense. Ce sont des notions de term s spe  ( que je n'ai pas faite car j'ai fait spe phy)

dire que ce sont des nombres premiers entre eux ils ne connaissent pas et sortir ces relations qui nous parait logique encore moins.... (enfin sur le coup je ne les ai pas sorti masi maintenant avec ton explication ca me parait logique et facile, mais comme je te le disais n'ayant pas fait la spé je n'y avais pas songe..) et eux ils sont juste en 1 bac pro donc le niveau n'esst pas du tout le meme ....

penses tu qu'il y aurait une autre facon de le faire "plus simple" ?

en tout cas merci quand meme pour tout pour cet exemple de raisonnement  

Posté par
lake
re : enigme 1ere bac pro 18-03-16 à 16:33

Alors autrement:

\dfrac{y}{x}=243-[(x+y)+(x-y)+xy] est un entier donc x divise y

et la suite...

Posté par
Otus
re : enigme 1ere bac pro 18-03-16 à 16:51

oui dejà par la c'est plus à leur portee. Mais si x divise y cela suppose alors une fois de plus de leur faire tester tous les cas non ?

Posté par
lake
re : enigme 1ere bac pro 18-03-16 à 16:57

Ou dire que y est multiple de x donc qu' on peut écrire que y=kx

Citation :
Mais si x divise y cela suppose alors une fois de plus de leur faire tester tous les cas non ?


Non: avec y=kx

x+y+y-x+xy+\dfrac{y}{x}=243\Longleftrightarrow k(x+1)^2=3^5

et la suite comme au dessus.

Posté par
Otus
re : enigme 1ere bac pro 18-03-16 à 17:24

oui d'accord merci !!

mais par rapport aux autres énigmes je persiste toujours à dire que je trouve cela super compliqué pour leur niveau....

En tout cas merci pour ton aide !!!  

Posté par
lake
re : enigme 1ere bac pro 18-03-16 à 17:40

Citation :
Cette semaine ils ont fait un concours dans son lycée.


Après tout, pour un concours, il faut bien qu' il y ait une "énigme" un tant soit peu sélective ...

Posté par
Otus
re : enigme 1ere bac pro 18-03-16 à 20:12

oui c'est vrai tu as raison

encore merci pour tout !! a bientot !



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