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Exo défi > Minoration du ppcm

Posté par
Nightmare
14-10-09 à 16:56

Salut !

Sauriez-vous montrer que pour tout supérieur à 6, 3$\rm ppcm(2,3,...,n)\ge 2^{n} ?

Amusez-vous bien !

Posté par
carpediem
re : Exo défi > Minoration du ppcm 15-10-09 à 16:28

salut

le ppcm est supérieur au produit des nombres premiers apparaissaant dans la suite des entiers de 2 à n

il suffit alors de montrer que la somme des log (base 2) de ces nombres 1e est supérieure à n...

c'était pour faire un

Posté par
carpediem
re : Exo défi > Minoration du ppcm 15-10-09 à 16:30

ma démo est très (peu) rigoureuse mais on peu encore ajouter (puisqu'un nombre sur 2 est pair)

à la somme de ces log 2n/2

Posté par
Arkhnor
re : Exo défi > Minoration du ppcm 16-10-09 à 15:36

Salut.

On peut en fait montrer que \rm 2^n\le ppcm(1,2,...,n)\le3^n, pour n \ge 7, mais la preuve de la majoration est assez difficile.

Posté par
Nightmare
re : Exo défi > Minoration du ppcm 17-10-09 à 17:49

Salut à vous deux !

Carpediem > Sauf erreur de calcul, je ne crois pas que ça aboutisse au bon résultat!

Arkhnor > Je vais réfléchir à la majoration, je ne connaissais pas ce résultat !

Posté par
blang
re : Exo défi > Minoration du ppcm 01-11-09 à 15:05



Bonjour, j'ai un peu cherché ce truc-là mais sans doute pas suffisamment pour conclure C'est possible d'avoir une soluce ? Merci

Posté par
Camélia Correcteur
re : Exo défi > Minoration du ppcm 01-11-09 à 15:56

Oui, oui, moi aussi je veux une solution! (on dit pas je veux; on dit s'il vous plait)!

Posté par
Nightmare
re : Exo défi > Minoration du ppcm 01-11-09 à 19:04

Salut à vous deux ! Je n'avais pas trouvé non plus

Voici une solution proposée dans le Leichtnam (j'écris les grandes lignes) :

On pose 3$\rm d_{n}=ppcm(1,...,n) et 3$\rm I(m,n)=\Bigint_{0}^{1} x^{m-1}(1-x)^{n-m}dx

On calcule rapidement 3$\rm I(m,n)=\Bigint_{0}^{1} x^{m-1}\Bigsum_{j=0}^{n-m} (-1)^{j}C_{n-m}^{j} x^{j}dx=\Bigsum_{j=0}^{n-m} (-1)^{j} C_{n-m}^{j} \frac{1}{m+j}   (d'où 3$\rm I(m,n)\in d_{n}^{-1}\mathbb{Z}).

Ensuite, on calcule de deux façons 3$\rm I=\Bigint_{0}^{1} (1-x+xy)^{n-1}dx :

La première en utilisant le binôme de Newton donne 3$\rm I=\Bigsum_{m=0}^{n-1} I(m+1,n)C_{n-1}^{m} y^{m}
La deuxième en remarquant que 1-x+xy=1+x(y-1) on trouve 3$\rm I=\frac{1}{n}\Bigsum_{m=0}^{n-1} y^{m}

Par identification, 3$\rm I(m,n)=\frac{1}{nC_{n-1}^{m-1}}=\frac{1}{mC_{n}^{m}}

du coup, 3$\rm mC_{n}^{m} divise 3$\rm d_{n}

On montre alors que 3$\rm n(2n+1)C_{2n}^{n}|d_{2n+1}. On obtient en étudiant le maximum des 3$\rm C_{2n}^{k} pour k variant, que 3$\rm C_{2n}^{n} \ge \frac{2^{2n}}{2n+1} et on déduit alors le résultat !

Posté par
Arkhnor
re : Exo défi > Minoration du ppcm 01-11-09 à 20:16

C'est la même que celle que je connaissais.
On peut la trouver dans le livre Théorie des Nombres de Daniel Duvernay, avec la preuve de la majoration. (pour celle-ci, il faudra avoir le courage de parcourir le livre à la recherche d'autres résultats, parfois dans des exercices ^^)

Posté par
Camélia Correcteur
re : Exo défi > Minoration du ppcm 02-11-09 à 14:23

Merci! Evidemment je n'aurais jamais pensé à ça!

Posté par
blang
re : Exo défi > Minoration du ppcm 02-11-09 à 15:55

Oui, merci... Heu pour un "Exo défi", c'est un sacré défi

Posté par
Arkhnor
re : Exo défi > Minoration du ppcm 02-11-09 à 20:37

Il y a eu un sujet de Capes portant la-dessus :



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