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Raisonnement par l'absurde

Posté par
abcd28
11-02-18 à 13:06

Bonjour,
Mon exercice est si 3 divise x²+y² est-ce que x et y sont forcément multiples de 3 ?

Je pensais faire un raisonnement par l'absurde en supposant que x² puisse s'écrire (3k+1)²

donc je trouvais que x² = 3(3k²+2k²)+1
et si y² s'écrit aussi (3k'+1)
finalement on trouve à la fin 3|x²+y²  = 3|3q (si je regroupe tous les facteurs de 3) +2
et est-ce qu'après j'ai le droit de dire que ça équivaut à dire que 3|2 et que par conséquent c'est absurde et donc faux ?

Evidemment, je prévois de continuer en étudiant tous les cas possibles.

Merci d'avance

Posté par
lake
re : Raisonnement par l'absurde 11-02-18 à 13:25

Bonjour,

Si tu tiens à faire un raisonnement par l'absurde:

  Si y n'est pas multiple de 3, alors son carré y^2 est de la forme 3k+1 (à montrer).

  et x^2+y^2 sera un multiple de 3 si et seulement si x^2 est de la forme 3k'+2

Or un carré n'est jamais de la forme 3k'+2

Posté par
abcd28
re : Raisonnement par l'absurde 11-02-18 à 13:32

lake @ 11-02-2018 à 13:25

Bonjour,

Si tu tiens à faire un raisonnement par l'absurde:

  Si y n'est pas multiple de 3, alors son carré y^2 est de la forme 3k+1 (à montrer).

  et x^2+y^2 sera un multiple de 3 si et seulement si x^2 est de la forme 3k'+2

Or un carré n'est jamais de la forme 3k'+2



Merci,
et donc on concluerait en disant que y²+x² s'écrit 3kk'+ 3 et donc que 3|x²+y² si j'ai bien compris mais comment prouver qu'un carré ne peut pas être égal à 3k+2 ?

Posté par
lake
re : Raisonnement par l'absurde 11-02-18 à 13:36

On a montré que si l'un des deux entiers x ou y n'était pas multiple de 3, alors x^2+y^2 ne l'était pas non plus.

La conclusion (par contraposition) est que si x^2+y^2 est multiple de 3, alors x et y le sont aussi.

Posté par
lake
re : Raisonnement par l'absurde 11-02-18 à 13:37

Citation :
mais comment prouver qu'un carré ne peut pas être égal à 3k+2 ?


Les congruences modulo 3 avec une disjonction des cas ?

Posté par
abcd28
re : Raisonnement par l'absurde 11-02-18 à 13:54

Je ne comprends pas trop par rapport au modulo.

Posté par
abcd28
re : Raisonnement par l'absurde 11-02-18 à 13:56

ou je peux simplement dire que si x s'écrit k+1 alors x²= 3q+1 (j'ai fait les calculs au brouillon)
ou 2ème cas, si X s'écrit K+2 alors x²=3q+1 ?

Posté par
lake
re : Raisonnement par l'absurde 11-02-18 à 14:08

Non, il faut envisager les 3 cas:

x=3k

x=3k+1

x=3k+2

et regarder dans chacun des 3 cas ce qui se passe pour les carrés. (jamais de la forme 3q+2)

Posté par
abcd28
re : Raisonnement par l'absurde 11-02-18 à 14:15

Pourquoi les 3 cas puisque l'on suppose que x n'est pas multiple de 3, il ne peut pas s'écrire 3k ?

Posté par
lake
re : Raisonnement par l'absurde 11-02-18 à 14:18

Citation :
Si y n'est pas multiple de 3, alors son carré y^2 est de la forme 3k+1 (à montrer).

  et x^2+y^2 sera un multiple de 3 si et seulement si x^2 est de la forme 3k'+2

Or un carré n'est jamais de la forme 3k'+2


Là, on a supposé que y n'était pas multiple de 3 mais rien sur x

Et il faut envisager tous les cas possibles pour x

Posté par
abcd28
re : Raisonnement par l'absurde 11-02-18 à 14:36

Désolé mais par rapport à la consigne je ne comprends pas.  
C'est bien x et y qui sont tous les deux différents d'un multiple de 3 ?

Posté par
lake
re : Raisonnement par l'absurde 11-02-18 à 14:53

On a procédé par contraposition:

  Montrer que:

P_1:  si  3 divise x^2+y^2 alors 3 divise x et 3 divise y

  revient à montrer la contraposée de P_1, à savoir:

P_2:  si 3 ne divise pas  x ou si 3 ne divise pas y, alors 3 ne divise pas x^2+y^2

On démontre P_2 en supposant par exemple que  3 ne divise pas y et en montrant qu'alors 3 ne divise pas x^2+y^2 (sans aucune hypothèse sur x)

Une fois P_2 prouvé, P_1 l'est aussi.

Mais en s'y prenant autrement, on peut, par disjonction des cas sur x et y modulo 3, montrer directement P_1

Posté par
abcd28
re : Raisonnement par l'absurde 11-02-18 à 15:37

D'accord merci

Posté par
carpediem
re : Raisonnement par l'absurde 11-02-18 à 19:24

salut

x^2 + y^2 \equiv 0  [3] => x^2 \equiv 2 y^2 [3]

or tout carré est congru à 0 ou 1 modulo 3

donc n'est jamais pair modulo 3 ... sauf s'il est nul ...



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