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Niveau Préparation CRPE
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Les ensembles

Posté par
bouchaib
02-11-24 à 12:05

Bonjour,

     exercice :
    
   Soit   E= {a+b7  / (a;b) 2 et  a2-7b2=1}

  a. Montrer que a+b7 =0 a=b=0
  
a. raisonnons par l'absurde : a+b7=0 a0 et b0
  a+b7=07=-a/b or  a, b sonr de Z donc  7 . C'est absurde car 7(7 n'est pas carré complet ou on peut le prouver par l'absurde aussi.

Posté par
bouchaib
re : Les ensembles 02-11-24 à 12:16

b.Montrer que :  E  ;  0E

Réponse : *  si on choisit (a, b)=(1; 0), il vérifie les propriétés définissant E, donc E.

  * si  a=b=0 on aurait  0+0.7= 0 vérifie en partie E mais on a une conjonction : 02-7.02=01, donc la conjonction est fausse . conclusion : 0E

Posté par
bouchaib
re : Les ensembles 02-11-24 à 12:27

c.Montrer que :  x E : 1/x   E.
d. Soit x E, montrer que (n* ) xnE.

e. Soit x =a+b7 un élément de E  tel que :  a0, montrer que :  x0b>0.

pour ces 3 dernières questions j'ai essayé mais je n'est pas pu.
  Merci d'avance de m'aider .

Posté par
thetapinch27
re : Les ensembles 02-11-24 à 12:52

Bonjour,

c. Utiliser la quantité conjuguée ...
d. Développer et regrouper les termes
e.
Pour le sens "<=" c'est immédiat

J'ai peut-être raté quelque chose mais le sens "=>" me paraît faux car si x>0 et que b>0:
Alors x=a+b7 avec a²-7b²=1

Soit y=a-b7. Alors yE et xy=1, donc x et y sont de même signe, donc y>0. Pourtant y=a+c7 avec c=-b (< 0)

Posté par
bouchaib
re : Les ensembles 02-11-24 à 14:27

Merci beaucoup.
Je me remets au travail.

Posté par
alwafi
re : Les ensembles 02-11-24 à 20:41

Bonsoir,

pour la question d) , on peut faire un raisonnement par récurrence

Posté par
alwafi
re : Les ensembles 02-11-24 à 20:48

Rebonsoir,

pour e) , l'implication directe  est fausse (prendre x=1 )

Posté par
bouchaib
re : Les ensembles 02-11-24 à 22:53

Bonsoir .
Merci à toutes et à tous .
J'ai compris que l'équivalence à montrer pour la question e est fausse dans le sens direct; je vous en remercie.
Mais mon problème est toujours là pour questions : c, d  et e .
Pardon  encore .

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Les ensembles 03-11-24 à 07:29

Bonjour,
Pour c), je répète et complète l'indication de thetapinch27 :

Citation :
Utiliser la quantité conjuguée ...
pour transformer 1/x.

Pour d), le plus simple est peut-être de commencer par démontrer que si x et y sont dans E alors le produit xy est dans E.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Les ensembles 03-11-24 à 07:44

@bouchaib,
La question e) est fausse. Est-ce la dernière de l'exercice ?
Les prochaines fois, donne l'énoncé en entier dès le premier message.
On verra mieux "l'esprit de la chose".
Et pour des îliens intéressés par la recherche de l'exercice, c'est plus agréable de commencer par lire tout l'énoncé sans lire les réponses.

Posté par
bouchaib
re : Les ensembles 03-11-24 à 09:52

bonjour et merci.
c'est ok.

Posté par
bouchaib
re : Les ensembles 03-11-24 à 09:57

e) est la dernière de l'exercice.

Posté par
bouchaib
re : Les ensembles 03-11-24 à 13:43

Réponse de la question d) :
On a  x E x=a+b7 et (a-b7)(a+b7)=1 .
(a-b7=(1/(a+b7) )= 1/x

  a-b7=1/x E aussi car on peut l'écrire sous la forme 1/x  = a+c7, avec c =-b , c'est donc un nombre de E.
Merci d'avance.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Les ensembles 03-11-24 à 15:15

Citation :
avec c =-b , c'est donc un nombre de E
Il manque des choses :
a et c doivent être dans et vérifier une égalité.

Il serait peut-être plus clair de poser a'= a et b' = -b.

Posté par
bouchaib
re : Les ensembles 03-11-24 à 19:59

Merci.

Au temps pour moi :

a'+b'7= 1/x =a-b7( car  1/x  = 1/(a+b7) et on rend le dénominateur rationnel nous aurons  l'égalité sus-indiqué).
Donc a'= a ;  b'=-b , comme a et b  sont   de Z  car x  appartient à E  a' et b' le sont aussi.
Et donc C.Q.F.D.

Merci.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Les ensembles 03-11-24 à 20:42

J'aimais bien ta manière de démontrer 1/x = a - b7 à partir de a2 - 7b2 = 1

Si tu poses ensuite a' = a et b' = -b, dire que a' et b' sont dans ne suffit pas pour conclure que 1/x est dans E.
J'ai parlé d'une égalité à vérifier.

Posté par
bouchaib
re : Les ensembles 03-11-24 à 20:52

Merci beaucoup.
Et donc mes ressources sont épuisées pour répondre à cette d).
Merci par avance de me débloquer.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Les ensembles 03-11-24 à 22:58

Quelle égalité as-tu vérifiée pour c) ?

Pour d), développe (a+b7)(c+d7) où a, b, c et d sont des entiers qui vérifient a2 - 7b2 = 1 et c2 - 7d2 = 1.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Les ensembles 03-11-24 à 22:59

Je ne serai pas disponible demain.
Bonne recherche.

Posté par
bouchaib
re : Les ensembles 03-11-24 à 23:01

Merci  .
Très bonne reprise du travail.

Posté par
bouchaib
re : Les ensembles 03-11-24 à 23:02

Pardon j'ai voulu parler de c) , j'ai parlé par erreur de la question suivante "d".

Posté par
bouchaib
re : Les ensembles 04-11-24 à 13:25

Bonjour .
Pour la question e) est fausse. J'en suis convaincu.
Mais pour c) et d) je n'ai pas su .
Merci de me débloquer.

Posté par
Ulmiere
re : Les ensembles 04-11-24 à 15:14

Pour la question d), il suffit de répondre à la question pour n = 2. Ca se généralise aisément par récurrence.

Pour la question c), c'est comme il t'a déjà été indiqué, et c'est le même calcul à la base que pour la question d en fait.

(a+b*sqrt(7)) * (c + d*sqrt(7)) = (un rationnel) + (un rationnel) * sqrt(7).

La condition sur a² - 7b² qui définit E permet de remplacer le mot rationnel par le mot entier, dans le cas où c + d*sqrt(7) = 1/(a + b*sqrt(7)).

Dans le cas où c = a et d = b, (a² + 7b²)² - (a²-7b²)² = ?

*Coquilles corrigées*

Posté par
Ulmiere
re : Les ensembles 04-11-24 à 15:16

(a+b*sqrt(7)) * (c + d*sqrt(7)) = (un rationnel) + (un rationnel) * sqrt(7).

Petite coquille, c'est évidemment un c et pas un x

Posté par
Ulmiere
re : Les ensembles 04-11-24 à 15:19

Et il y en a une autre, désolé du triple post, je ne suis pas bien réveillé apparemment, même s'il est 15h

(a² + 7b²)² - (a²-7b²)²

C'est un moins qui est entre les deux carrés, et non un plus

Posté par
bouchaib
re : Les ensembles 04-11-24 à 17:06

merci.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Les ensembles 04-11-24 à 19:18

Bonsoir,
@bouchaib,
Pour c),tu étais à un cheveu.

Citation :
On a x E x=a+b7 et (a-b7)(a+b7)=1 .
(a-b7=(1/(a+b7) )= 1/x

a-b7=1/x E aussi car on peut l'écrire sous la forme 1/x = a+c7, avec c =-b , c'est donc un nombre de E.
Je le reformule et complète :
Si x E alors x=a+b7 et (a-b7)(a+b7)=1 avec a et b entiers.
D'où a-b7 = 1/(a+b7) = 1/x
a et -b sont des entiers et a2 - 7(-b)2 = a2 - 7b2 = 1.
Donc 1/x E.

Posté par
bouchaib
re : Les ensembles 04-11-24 à 20:16

Merci.

Posté par
bouchaib
re : Les ensembles 04-11-24 à 20:17

Merci

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Les ensembles 04-11-24 à 20:56

@Ulmiere,
J'ai corrigé tes coquilles ; mais je ne comprends pas ton message.
Pourquoi parler de rationnels ?

Posté par
bouchaib
re : Les ensembles 04-11-24 à 21:49

Merci.
Je comprends bien .

Posté par
Ulmiere
re : Les ensembles 05-11-24 à 00:07

Je te remercie Sylvieg

Ce n'est pas très clair et effet, je parlais de rationnel parce que le calcul de 1/(a + b*sqrt(7)) en utilisant les quantités conjuguées fait apparaître des rationnels qui deviennent entiers quand a^2 - 7b^2 = 1.

Pour le reste, le calcul en utilisant une identité remarquable et en mettant un 7 en facteur donne la preuve pour le cas n=2.

Pour l'hérédité, c'est une technique d'exponentiation rapide qui permet de conclure par récurrence forte. Mais au final ça va peut être plus vite d'attaquer directement avec le binôme de Newton et de grouper les puissances en fonction de leur parité

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Les ensembles 05-11-24 à 08:43

@Ulmiere
D'accord pour l'histoire des rationnels
Par contre, pour d), je pense que le plus rapide est de commencer par traiter le produit xy avec x et y quelconques dans E.
Caché derrière cet exercice il y a les équations de Pell Fermat que tu connais sans doute.

@bouchaib aussi,
Je trouve dommage de se contenter au début de l'exercice d'exhiber 1 comme élément de E.
Ce n'est pas insurmontable de poser une question qui permet de trouver un autre élément de E.
Par exemple en démontrant que l'entier a est de la forme 7q 1, puis testant de petites valeurs de q.



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