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Niveau terminale
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Problème en Spé Maths

Posté par
xenaii
13-12-10 à 18:16

Bonjour,

J'ai un DM en spécialité :

Pour tout entier naturel n supérieur ou égal à 2, on pose A(n) = n4 +1.
L'objet de l'exercice est l'étude des diviseurs premiers de A(n).

1. Quelques résultats

a. Étudier la parité de l'entier A(11).
b. Montrer que, quel que soit l'entier n, A(n) n'est pas un multiple de 3.
c. Montrer que tout entier d diviseur de A(n) est premier avec n.
d. Montrer que, pour tout entier d diviseur de A(n) : n8congru à 1 mod d.

2. Recherche de critères

Soit d un diviseur de A(n). On note s le plus petit des entiers naturels non nuls k tels que nk congru à 1 mod d.

a. Soit k un tel entier. En utilisant la division euclidienne de k par s,
montrer que s divise k.
b. En déduire que s est un diviseur de 8.
c. Montrer que si, de plus, d est premier, alors s est un diviseur de d−1.
On pourra utiliser le petit théorème de Fermat.

3. Recherche des diviseurs premiers de A(n) dans le cas où n est un entier
pair.

Soit p un diviseur premier de A(n). En examinant successivement les cas s = 1, s = 2 puis s = 4, conclure que p est congru à 1 modulo 8.

4. Dans cette question toute trace de recherche, même incomplète, sera prise en compte dans l'évaluation.
Appliquer ce qui précède à la recherche des diviseurs premiers de A(12).
Indication : la liste des nombres premiers congrus à 1 modulo 8 débute par 17, 41, 73, 89, 97, 113, 137, . . .

Voilà donc j'ai réussit toute la première partie mais ensuite j'ai plus de mal =)

Posté par
MisterJack
re : Problème en Spé Maths 13-12-10 à 20:05

Hello,
bon hé bien on part de 2).

2.
a)
k=sq+r
donne
n^{k}=n^{sq+r}=n^{sq}\times n^r\equiv1[d}
ceci implique que
n^r\equiv1[d] ( à prouver )
mais r<s donc .... ( à finir )
b)
comme n^8\equiv1[d] donc d'après a)......
c)
si d est premier d'après Fermat n^{d-1}\equiv1[d] donc d'après a)...

3.
Tu peux montrer que dans les trois cas A(n)\equiv1[p] ce qui n'est pas possible puisque p divise A(n). Donc s=8...mais en utilisant le c) de la question précédente s=8 divise p-1...je te laisse finir.

4. A toi de jouer.

Posté par
MisterJack
re : Problème en Spé Maths 13-12-10 à 20:06

Sorry une petite erreur dans 3.

Dans les trois cas on peut montrer que A(n)\equiv2[p] ce qui n'est pas possible.

Posté par
xenaii
re : Problème en Spé Maths 20-12-10 à 19:52

Merci pour ta réponse Mister Jack

Mais en fait je me rend compte que je n'arrive pas à la question 1) maintenant ... Si quelqu'un pouvais m'aidé ça serai cool ^^

Posté par
MisterJack
re : Problème en Spé Maths 20-12-10 à 23:27

1)
a)
11^4 est impair donc A(11)=11^4+1 est pair...en fait c'est 14 642 ( mais bon pas besoin de le calculer...c'est juste pour vérifier.)
b)
n\equiv 0[3]\Longrightarrow A(n)\equiv1[3]
 \\ n\equiv1[3]\Longrightarrow A(n)\equiv2[3]
 \\ .....................................
à toi de finir.
c)
Si d divise A(n) alors n^4+1=kd ce qui entraine kd+(-n^3)n=1..( Bezout ).
d)
Si d divise A(n) alors n^4+1\equiv0[d] donc n^4\equiv-1[d] donc....

Posté par
lilie-23
re : Problème en Spé Maths 21-12-10 à 16:22

Bonjour euh je n'y arrive pas du tout pour la question 3) pourriez vous m'aidez

Posté par
lilie-23
re : Problème en Spé Maths 21-12-10 à 16:40

aidez moi s'il vous plait je suis vraiment bloker

Posté par
MisterJack
re : Problème en Spé Maths 22-12-10 à 18:45

Hello Lilie,
Comme je le disais si on suppose s=1, s=2, s=4 ( les premiers diviseurs de 8, n'oublie pas que s doit être un divisuer de 8 ) on obtient A(n)\equiv2[p].
En effet :
s=1\Longrightarrow n\equiv 1[p]\Longrightarrow A(x)\equiv 2[p]
s=2\Longrightarrow n^2\equiv 1[p]\Longrightarrow A(n)=(n^2)^2+1\equiv 2[p]
A toi de jouer pour s=4.
Donc ce n'est pas possible puisque p est un diviseur de A(n)...il ne reste plus que s=8 qui convienne.
Or comme p est premier on a vu que s=8 divise aussi p-1...autrement dit p-1=8q\Longrightarrow p=8q+1\Longrightarrow p\equiv 1[8]

Posté par
MisterJack
re : Problème en Spé Maths 22-12-10 à 18:46

Au fait xenaii tu as changé de nom ou bien c'est un(e) autre ?

Posté par
xenaii
re : Problème en Spé Maths 22-12-10 à 22:25

Haha nan c'est un autre doit être dans le même cas que moi et dirais même que c'est quelqu'un de ma classe ^^

Posté par
MisterJack
re : Problème en Spé Maths 22-12-10 à 23:37

Oki !!!

Posté par
gras
probleme pour 4) 07-01-11 à 18:50

bonjour

tout d'abord je remercie MisterJack pour les aides a l'exercice de spé math .

Voila moi j'ai tout fait l'exercice sauf la 4) qui me pose probleme  . Peus tu m'aider dans la resolution de cette question s'il te plait !

Posté par
MisterJack
re : Problème en Spé Maths 07-01-11 à 19:14

Hello,
bah moi j'ai esayé les nombres premiers congrus à 1 modulo 8 et j'ai trouvé 89 comme premier diviseur premier.
A(12)=20737=89233.
Ensuite bah il faut regarder d'un peu plus près 233....

Posté par
gras
probleme pour 4) 10-01-11 à 22:56

oki merci . j'ai fini par comprendre . tout est dans la décomposition en produit de facteur premier !

Merci Misterjack



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