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exercice de spé maths sur les nombres premiers

Posté par
brocéliande
03-01-08 à 16:24

Bonjour à tous et bonne année avant toute chose!
Je dois rendre cet exercice à la rentrée etj'ai quelques petits soucis.J'espère que la longueur du post ne vous fera pas fuir.Merci d'avance pour votre aide!

On se propose de prouver qu'il existe une infinité de nombres premiers de la forme 6k+5.
1)Montrer que tout nombre premier autre que 2 et 3 est de la forme 6k+5 ou 6k+1 où k est un entier naturel (là pas de problème)
2)On formule l'hypothèse H selon laquelle il existe un nombre fini de nombres premiers de la forme 6k+5 que l'on nomme p1 , p2 ... pn .
on considère l'entier N=6p[/sub]1p[sub]2...pn -1
a)Justifier que N-1 (mod6)
(là, j'ai utilisé la compatibilité de la congruence avc les opérations: 6p1p2...pn0 (mod6) et -1-1 (mod6) donc N congru à -1)
b)En déduire que N est de la forme 6k+5 avec k entier naturel puis qu'il ne peut être premier
là, j'ai mis N-1 (mod6) donc N=6k-1 et donc si on veut avoir la DE par 6, on ajoute 6 de chaque côté, ce qui donne N=6k+5 (là je ne suis pas très sûre, je trouve  que c'est assez approximatif et bizarre comme méthode) par contre, je ne vois pas bien comment démontrer qu'il ne peut être premier.Peut-être en disant
que N supérieur à pn et pn est le plus grand nombre premier de la forme 6k+5 donc N n'appartient pas à l'ensemble des premiers de la forme 6k+5?


c)Montrer qu'aucun des nombres p1,p2...pn ne divise N et en déduire que tous les diviseurs premiers de N sont de la forme 6k+1 avec k entier naturel.
Pour la première partie de la question, j'ai du mal. Tout ce que j'ai trouvé pour l'instant, c'est p1,p2...pn divisent 6(p1p2...pn) mais pas -1 donc N-1 (mod p) donc N n'est pas divisible par p1,p2...
Pour la 2e partie:
J'utilise le fait que tout nombre premier est de la forme 6k+1 ou 6k+5 or N=6k+5 et il n'est pas divisible par p1,p2...pn
donc p1,p2...pn ne sont pas de la forme 6k+5 , comme ils sont premiers ils sont de la forme 6k+1 (là encore je doute)


Montrer, en utilisant la décomposition en facteurs premiers de N que N1 (mod6)
Euh là je ne vois pas bien...
3)Conclure sur la validité de l'hypothèse H
Là c'est facile, la réponse est au début de l'énoncé:H est fausse.

Posté par
xunil
re : exercice de spé maths sur les nombres premiers 03-01-08 à 20:27

bonsoir,

b) N\equiv -1 \equiv 5 [6] cela suffit

Je note E l'ensemble établit suivant l'hypothèse H.

alors E est fini et admet un plus grand élément p_n . N > p_n donc il n'appartient pas à E et s'écrit sous la forme 6k+5 donc il n'est pas premier.

c)
quelque soit le nombre premier p de E, p divise 6p_1p_2p_3...p_n or aucun nombre premier ne divise 1 donc N n'est divisible par aucun nombre premier de E.

or N n'est pas premier donc nécessairement divisible par un nombre premier. comme il n'est divisible par aucun nombre premier de la forme 6k+5 il est nécessairement divisible par ceux de la forme 6k+1. (parce que les nombres premiers s'écrivent que sous la forme 6k+5 ou 6k+1)

d) tu décomposes N en produit de facteurs premiers. or chaque nombre premier somposant N s'écrit sous la forme 6k+1.

donc N=q_1q_2...q_k avec q_i premiers pour tout i.

et q_i \equiv 1 [6] pour tout i

<=> N \equiv 1 [6]

Posté par
brocéliande
re : exercice de spé maths sur les nombres premiers 04-01-08 à 09:40

Merci beaucoup!!

Posté par Henry_du_15ème (invité)re : exercice de spé maths sur les nombres premiers 05-01-08 à 15:49

Bonjour a vous tous et bonne année !
J'ai aussi reçu ce DM a faire durant les vacances de Noel , mais malheureusement , je n'arrive pas la question 1) :
Montrer que tout nombre premier autre que 2 et 3 est de la forme 6k+5 ou 6k+1 où k est un entier naturel

Pourriez-vous m'aidez s'il vous plait ?

Posté par
cva
re : exercice de spé maths sur les nombres premiers 05-01-08 à 16:00

bonjour

les restes de la division  d'un entier par 6 sont 0,1,2,,3,4,5

donc tout entier est de la forme 6k;6k+1;6k+2;6k+3;6k+4;6k+5  k€N

or pour tout k € N  6k;6k+2;6k+4 sont divisibles par 2 et 6k+3 est divisible par 3

un nombre 1er différent de 2  et 3 est bien de la forme 6k+1 et 6k+5 avec k € N

bon courage

Posté par Henry_du_15ème (invité)re : exercice de spé maths sur les nombres premiers 05-01-08 à 16:02

Ah ! Merci ! Que je suis bête ! On l'avais vu en classe... J'avais complétement oublié cette méthode.

Merci encore !

Posté par Henry_du_15ème (invité)re : exercice de spé maths sur les nombres premiers 05-01-08 à 17:32

Je suis encore en détresse...

La question 3 nous dit :

3)Conclure sur la validité de l'hypothèse

Mais je ne vois pas comment justifier qu'il existe une infinité de nombres premiers de la forme 6k+5 . Certes cela est marqué dans l'énoncé , et je comprends très bien qu'il en existe une infinité, mais comment puis-je le justifer dans cette question ? Je dois m'aider des résultats obtenus précédemment , comme d'habitude ,mais je ne vois pas du tout la façon de procédé...

Merci d'avance!

Posté par
brocéliande
re : exercice de spé maths sur les nombres premiers 05-01-08 à 17:49

En fait c'est une démo par l'absurde.
On te fait prouver que N1 [6] puis qu N-1 [6] or 1 et -1 ne sont pas congrus modulo6.

Posté par Henry_du_15ème (invité)re : exercice de spé maths sur les nombres premiers 05-01-08 à 18:32

Merci Brocéliande ! Je ne pensais plus a ce résulat-ci ! Il est enfin fini ce DM !
Merci a tout ceux qui m'ont aidé !
Bonne soirée a tous !

Posté par
bart58155
re : exercice de spé maths sur les nombres premiers 22-10-19 à 12:38

Bonjour j'ai exactement le même dm, est ce que quelqu'un peux m'expliquer comment faire la question b car même en lisant les réponses ci-dessus je ne comprend pas .
Merci d'avance pour votre aide

Posté par
cva
re : exercice de spé maths sur les nombres premiers 22-10-19 à 16:54

bonjour

On sait  que que N est congru à -1(6)       (1)
On a                           0 est congru à  6 (6)         (2)

Par addition de (1) et (2) on obtient  N congru à 5 (6)  N est donc de la forme 6k+5

comme i=1,2,.....,n pi>1  alors 6pi>6, 6pip1>6p1  donc 6pip1>6p1-1 >p1 donc
N=6p1P2......pn-1> à  tous les pi et de la forme 6k+5 ,donc N n'est pas premier
Bon courage

Posté par
crackito34
re : exercice de spé maths sur les nombres premiers 09-04-21 à 14:55

Bonjour :

Pour la question b, on me demande de justifier par l'absurde que N n'est pas premier.
Comment ça marche ?

Merci

Posté par
cva
re : exercice de spé maths sur les nombres premiers 09-04-21 à 15:08

Bonjour
Pour démontrer qu'une proposition P est vraie ,on peut utiliser un raisonnement par

l'absurde . Pour cela on suppose que  P est fausse et on démontre que l'on aboutit alors

à une contradiction

Bon courage

Posté par
crackito34
re : exercice de spé maths sur les nombres premiers 09-04-21 à 15:20

Dans notre cas, on suppose que N de forme 6k + 5 peut être premier, c'est bien ça ?

cva

Posté par
crackito34
re : exercice de spé maths sur les nombres premiers 09-04-21 à 15:20

Puis on démontre que cette affirmation est fausse



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