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Niveau énigmes
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Racines premières

Posté par
Imod
08-10-22 à 11:01

Bonjour à tous

Un problème que l'on peut résoudre à la main sans robot ni calculatrice mais chacun fait comme il le sent .

On définit : S_n=\lfloor \sqrt{1}\rfloor+\lfloor \sqrt{2}\rfloor+ \dots +\lfloor \sqrt{n-1}\rfloor+\lfloor \sqrt{n}\rfloor .

Quelles sont les valeurs de n pour lesquelles S_n est premier ?

Amusez-vous bien

Imod

PS : Les crochets vers le bas désignent la partie entière .

Posté par
jandri Correcteur
re : Racines premières 08-10-22 à 11:48

Bonjour,

je trouve 16 valeurs pour n :

 Cliquez pour afficher

Je pense qu'il n'y en a pas d'autres.

Posté par
Imod
re : Racines premières 08-10-22 à 12:09

Il reste à confirmer ou à infirmer le "je pense" , la partie intéressante de l'énigme

Imod

Posté par
dpi
re : Racines premières 08-10-22 à 12:23

Bonjour,
J'en suis au même point:

 Cliquez pour afficher

Posté par
dpi
re : Racines premières 08-10-22 à 12:31

Toutefois...
Je sens que Littlefox va intervenir

 Cliquez pour afficher

Posté par
Imod
re : Racines premières 08-10-22 à 12:39

@Dpi : attention aux arrondis

Imod

Posté par
dpi
re : Racines premières 08-10-22 à 14:13

J'ai respecté les |  |
j'en suis à  63  soit  47 de plus que les premiers 16
>liste sur demande

Posté par
jandri Correcteur
re : Racines premières 08-10-22 à 15:19

Imod : je confirme mon "je pense".

Posté par
dpi
re : Racines premières 08-10-22 à 18:57

Bonsoir,
Je donne la liste des "surprises"

 Cliquez pour afficher

et la preuve pour la première :
 Cliquez pour afficher


Racines premières

Posté par
Imod
re : Racines premières 08-10-22 à 19:05

@Dpi : Je ne sais pas si je vais pouvoir te répondre un jour , c'est  mon 4ème essai ( le site a vraiment des problèmes ) .

Dans la dernière valeur de ta première liste la valeur de n n'est pas bonne ( peut-être une erreur de frappe ) .

Pour n=16 246 je trouve ( à la main ) S=1 367 155 qui n'est pas premier .

Je ne tente pas l'aperçu de peur de disparaitre à  nouveau

Imod

Posté par
dpi
re : Racines premières 08-10-22 à 19:07

Effectivement ,il y a un grand vide après n 47-->s 197
La première surprise est n 16130 avec une somme des valeurs entières des racines de 1 357 757

On voit que ces fameuses valeurs entières restent les mêmes
entre deux carrés (what else ).
Donc leur somme peut se calculer rapidement...
ainsi il faut attendre 127 pour voir notre n16130
or le dernier 126 est 16128 -->s 1 357 503.
Il suffit de rajouter 2 fois 127.
Nous avons donc bien n16130 et s=1357757

Posté par
dpi
re : Racines premières 08-10-22 à 19:09

Enormes difficultés aussi
Par contre analyse ma "preuve"

Posté par
Imod
re : Racines premières 08-10-22 à 19:13

En effet on calcule facilement la somme des parties entières des racines ( il y a quand même deux paramètres ) . Ta "preuve" ressemble à la mienne qui prouve qu'il n'y a pas de solution après n=47 . Je te laisse retrouver ton erreur

Imod

Posté par
carpediem
re : Racines premières 08-10-22 à 19:26

salut

soit p et q tels que n = p^2 + q $ avec $ 0 \le q< 2p + 1

 Cliquez pour afficher


mais de là à trouver quand cet entier est premier ...

Posté par
dpi
re : Racines premières 08-10-22 à 19:28

preuve pour 16246

16246-16128=118
il faut donc rajouter 118 x127=14986 au dernier n ayant 126
soit 14 986+ 1 357 503=1 372 489 qui est premier.

Posté par
dpi
re : Racines premières 08-10-22 à 19:31

>Imod

On pourrait comparer nos sommes pour voir l'erreur

Posté par
Imod
re : Racines premières 08-10-22 à 19:31

@Carpediem : il y a une faute de signe dans ta formule mais c'est bien parti .

Imod

Posté par
Imod
re : Racines premières 08-10-22 à 19:33

@Dpi : tu peux lire le message de Carpediem qui a bien avancé

Imod

Posté par
dpi
re : Racines premières 08-10-22 à 19:38

On a besoin de l'arbitrage vidéo (genre programme Littlefox)
En attendant,je confirme ma liste et ma preuve.

Posté par
Imod
re : Racines premières 08-10-22 à 19:39

@Carpediem : désolé pas de faute de signe , il faut que je soigne mes pattes de mouches

Imod

Posté par
ty59847
re : Racines premières 08-10-22 à 20:20


Un petit extrait ...
A partir de 1296 (col.2), on va avoir 71 lignes (col.3), où on va ajouter systématiquement 36(col.1), et la valeur actuelle de la somme est 33078 (col.4) et ce nombre n'est pas premier avec 36 (pgcd en col.5) donc les 71 lignes en questions seront toutes des multiples de 6.

En regardant ce tableau jusqu'à 20 000 000 en colonne 2, aucun contre exemple.

36129671310786
371369733585337
381444753877919
391521774186013


dpi,
1372489 ou 1357757 sont tous 2 multiples de 127, ils ne sont pas premiers.

Posté par
dpi
re : Racines premières 08-10-22 à 22:23

Donc,
Je me suis appuyé sur une liste* de premiers inexacte.
tous les nombres sont exacts mais ne sont pas premiers

*mon crible pour la constituer n'était pas assez élaboré et à  laissé
passer des nombre à 2  diviseurs ...
Je suis sûr de ma liste de premiers jusqu'à 1 million (cf un jeu de jamo)

Posté par
alb12
re : Racines premières 08-10-22 à 22:50

salut,
quelques conjectures.

 Cliquez pour afficher

 Cliquez pour afficher

 Cliquez pour afficher

Posté par
Imod
re : Racines premières 08-10-22 à 23:05

Faut-il rappeler que tout peut se faire à la main sans artillerie lourde . J'ajoute que les connaissances arithmétiques du lycée sont largement suffisantes .

Imod

Posté par
dpi
re : Racines premières 09-10-22 à 08:49

A jeun ce matin ,mon bidule avec la bonne liste des premiers refuse
mes "surprises" dommage

Posté par
carpediem
re : Racines premières 09-10-22 à 09:45

cette sommes s'écrit encore s = \dfrac 1 6 p [6n - (p - 1)(2p + 5)]

cette somme s est première si :

 Cliquez pour afficher

Posté par
Imod
re : Racines premières 09-10-22 à 10:34

L'idée de la factorisation est bonne , la suite me parais bien compliqué .

On a n=m^2+q et S_n=\dfrac m6[4m^2-3m+6q+5]

J'ai changé le p en m car p fait trop penser à premier .

Il faut ensuite regarder les différents diviseurs premiers possible de m comme tu l'as fait , il y a quelques cas à étudier .

Imod

Posté par
jarod128
re : Racines premières 09-10-22 à 10:37

Bonjour,

 Cliquez pour afficher

Posté par
Imod
re : Racines premières 09-10-22 à 10:56

Oui , c'est plus simple et plus complet

Une autre façon :

Si p est un diviseur premier de m différent de 2 et 3 alors p divise S et S>p : impossible .
Si 4 divise m alors S est divisible par 2 et S>2 : impossible .
Si 9 divise m alors S est divisible par 3 et S>3 : impossible .

Alors m est inférieur ou égal à 6 .

Imod

Posté par
jarod128
re : Racines premières 09-10-22 à 11:10

Et merci pour ce joli exercice.

Posté par
carpediem
re : Racines premières 09-10-22 à 11:12

effectivement je me suis compliqué un peu les choses ...

en fait c'est la division par 6 qui me perturbait ...

mais en fait on s'en fout car quelle que soit la valeur de p le premier produit de s = \dfrac 1 6 p(p - 1)(4p + 1) + p(q + 1) est multiple de 6

donc soit p = 6 soit p contient un facteur premier rendant s non première ... sauf peut-être pour p = 1

p = 0 n'a guère d'intérêt par contre il me semble que jarod128 oublie le cas p = 1

Posté par
carpediem
re : Racines premières 09-10-22 à 11:14

enfin plutôt p > 6 ne donne aucune solution ...

Posté par
jarod128
re : Racines premières 09-10-22 à 11:22

Je n'ai pas mis toute la rédaction. Pour p=6k+1, on a forcément k=0 et p=1 à essayer

Posté par
Imod
re : Racines premières 09-10-22 à 12:17

@Jarod128 : ce qui rend la solution intéressante , c'est qu'elle se résume à deux éléments , la factorisation du m ( le p de Carpediem ) et le dénominateur 6 . Le reste n'est que du bricolage plus ou moins astucieux  

Imod

Posté par
dpi
re : Racines premières 10-10-22 à 07:51

Bonjour,
J'ai bien aimé cet exercice qui aura eu le mérite de me rendre compte que j'avais extrapolé une liste* de premiers donnée par jamo  il y a une dizaine d'années à l'occasion d'une grille de chiffres.

*Mon crible avait sauté quelques cases...

Posté par
Imod
re : Racines premières 10-10-22 à 12:02

Tu développes des outils qui permettent de répondre très vite à des questions complexes . Après il reste toujours une petite question , et si on continue au delà du tableau ...

Imod

Posté par
dpi
re : Racines premières 10-10-22 à 16:19

c'est là qu'interviennent les ténors

Posté par
Imod
re : Racines premières 10-10-22 à 19:14

Il ne faut pas se priver du meilleur : l'homme plus fort que la machine

Imod

Posté par
carpediem
re : Racines premières 10-10-22 à 19:43

merci !!



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