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Niveau LicenceMaths 2e/3e a
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Résolution d'équation avec congruence

Posté par
Asterias
29-04-18 à 10:46

Bonjour,
comment faire pour trouver les solutions de 3x(x+2) congru à 1 modulo 8 ?
"3x(x+2) congru à 1 modulo 8" équivaut à "3x est l'inverse de x+2 dans Z/8Z" donc
PGCD(3x,8)=1
et PGCD(x+2,8)=1
puisque les inversibles de Z/8Z sont premiers avec 8... mais après?

Posté par
carpediem
re : Résolution d'équation avec congruence 29-04-18 à 11:04

salut

3x(x +2) \equiv 1  [8] \iff x(x + 2) \equiv 3  [8] \iff x^2 + 2x - 3 \equiv 0  [8] \iff ...

Posté par
carpediem
re : Résolution d'équation avec congruence 29-04-18 à 11:06

justifier la première équivalence bien sur ...

et tu sais, je pense, résoudre des équations du second degré ... en faisant attention qu'on travaille modulo 8 ...

Posté par
Asterias
re : Résolution d'équation avec congruence 29-04-18 à 11:20

Merci !!!
Pour la première équivalence, est ce que c'est:
3x(x+2)1[8] 3x3(x+2)3[8]
Or 3x31[8] donc finalement x(x+2)3[8] ?

Posté par
boninmi
re : Résolution d'équation avec congruence 29-04-18 à 11:24

Il y a la méthode "bête", mais qui a l'avantage de réussir: essayer toutes les valeurs modulo 8. Il n'y en n'a que 8, et certaines vérifications sont très rapides, comme 0 et 1.
En particulier, x=1 est solution. Tu as droit encore à 6 essais ...
Bien sûr, cette méthode sera plus difficile à pratiquer pour une congruence modulo 1024 par exemple ... quoique: on peut utiliser un tableur, si, en tant que mathématicien, on ne répugne pas à utiliser un outil informatique. Méthode qui aura elle aussi ses limites, si on examine des propriétés générales, modulo p non précisé.

Posté par
Asterias
re : Résolution d'équation avec congruence 29-04-18 à 11:27

Oui, c'est vrai que ce genre de méthodes peut être utile dans certains cas, mais c'est toujours plus amusant de trouver une astuce
Merci quand même

Posté par
boninmi
re : Résolution d'équation avec congruence 29-04-18 à 11:29

Asterias @ 29-04-2018 à 11:27

Oui, c'est vrai que ce genre de méthodes peut être utile dans certains cas, mais c'est toujours plus amusant de trouver une astuce
Merci quand même

On peut aussi considérer ça comme une astuce ...
Tous les coups sont permis ...

Posté par
flight
re : Résolution d'équation avec congruence 29-04-18 à 18:08

salut

une autre proposition :

en partant de  3x ² + 6x - (8k+1)= 0    il vient  

x ' = -1  - (4/6).(3+6k).
x" =  -1  + (4/6).(3+6k).

dans les deux cas si on s'arrange pour que  3+6k soit un carré parfait  c'est gagné  
il convient donc de trouver k tel que 3+6k =p²  pour cela il suffit d'examiner les restes de  p modulo 6  et on verra que seul  p =3[6]  convient , l'ecriture de k est donc immediate et  k =( (6j+3)²-3) /6 = 6j² +6j +1  et donc

x' = - 1 - (4/6)36j²+36j+9) = -1 - (4/6).(6j+3) = -3-4.j
x" = - 1 + (4/6)36j²+36j+9) = -1 + (4/6).(6j+3) = 1+4.j

on a donc deux solutions   x '= -3-4.j     et x"= 1+4.j          sauf erreur  

Posté par
flight
re : Résolution d'équation avec congruence 29-04-18 à 18:10

..un test avec x' ( si on prend j =0 , alors  x' =-3  alors  -9.(-1)=9 =1[8]
avec x" si on prend  j=0 alors  x" = 1   alors on a directement  9=1[8]

Posté par
carpediem
re : Résolution d'équation avec congruence 29-04-18 à 19:48

quelle tristesse ...

il suffit de retourner au collège (et réviser ses identités remarquables et autres factorisations) pour écrire ::

3x(x +2) \equiv 1  [8] \iff x(x + 2) \equiv 3  [8] \iff x^2 + 2x - 3 \equiv 0  [8] \iff \red x^2 + 2x+ 1 - 4 \equiv 0  [8] \iff (x + 1)^2 - 2^2 \equiv 0  [8}] \iff (x - 1)(x + 3) \equiv 0  [8]

l'ensemble des solutions est alors trivial ..

Posté par
boninmi
re : Résolution d'équation avec congruence 29-04-18 à 20:10

carpediem @ 29-04-2018 à 19:48


il suffit de retourner au collège (et réviser ses identités remarquables et autres factorisations) pour écrire ::

3x(x +2) \equiv 1  [8] \iff x(x + 2) \equiv 3  [8] \iff x^2 + 2x - 3 \equiv 0  [8] \iff \red x^2 + 2x+ 1 - 4 \equiv 0  [8] \iff (x + 1)^2 - 2^2 \equiv 0  [8}] \iff (x - 1)(x + 3) \equiv 0  [8]

l'ensemble des solutions est alors trivial ..


Pas tant que ça ... /8 n'est pas intègre ... Il y a trois diviseurs de zéro 2, 4, 6. Ce qui fait pas mal de cas à examiner.
A bien y regarder, l'essai dès le départ des 8 valeurs possibles n'est pas si idiot que ça.

Posté par
carpediem
re : Résolution d'équation avec congruence 29-04-18 à 20:21

et alors ...

on adapte la règle du produit nul à un anneau non intègre ...

(x - 1)(x + 3) \equiv 0  [8] \iff

x - 1 = 0 ou x - 1 = 2 et x + 3 = 4 ou x - 1 = 4 et x + 3 = 4 ou ...

on écrit toutes les éventualités correctement et on remarquera que de toutes les conditions doubles il ne doit pas y en avoir beaucoup qui donnent des solutions ...

la méthode d'essai est certes efficace mais est bourrine et mécanique (se programme ou tableur) mais je préfère toujours une méthode basée sur des savoirs élémentaires et faisant appel à l'intelligence plus qu'à de la mécanique ... en tout cas pour des petits modulo évidemment pour bien apprendre et comprendre le principe ...



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