Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau Licence Maths 1e ann
Partager :

Séquence de nombres premiers

Posté par
Meiosis
02-07-22 à 13:48

Bonjour,

J'ai à nouveau une question, j'ai deux pistes mais je ne sais pas si j'ai bon, j'aimerais avoir votre avis sur la question.

---

Soit n un entier naturel tel que n=6k-1 (k un entier naturel \geq 1).
On a (n-1)!-n \equiv r \pmod {n+2} où r est le reste de la division de (n-1)!-n par n+2.

On calcule les restes successifs pour les différentes valeurs de n et on dresse une liste de nombres, voici les 25 premières valeurs de r :

{5,8,11,2,17,20,23,2,2,32,35,38,41,2,2,50,53,56,2,2,65,2,71,2,77}

Et on calcule la somme de deux r consécutifs, on commence avec 5+8=13, 8+11=19, on ne calcule pas 11+2 car on suppose r différent de 2. Ensuite on calcule 17+20=37, 20+23=43, 32+35=67, 35+38=73, 38+41=79, 50+53=103, 53+56=109 etc.

On remarque qu'on obtient uniquement des nombres premiers de la forme 6m+1 (m un entier naturel supérieur ou égal à 2).

La conjecture est : est-ce toujours le cas pour n très grand ?

---

Maintenant mes pistes de réflexion :

---

Je trouve que cela ressemble au théorème de Wilson mais je ne suis pas sûr, peut-être que c'est une reformulation du théorème de Wilson.

Autre piste : le théorème de Green Tao sur les progressions arithmétiques de nombres premiers.

---

J'espère que vous pourrez m'aider à y voir plus clair.

Merci à vous.

Posté par
ty59847
re : Séquence de nombres premiers 02-07-22 à 13:59

Je te propose une autre formulation :
Soit k un entier strictement positif.
Soit n=6k-1
Soit r = mod( (n-1)!-n , n+2 )

Question 1 :
Montrer que si 6k+1 est un nombre composé, alors r=2
Question 2
Montrer que si 6k+1 est un nombre premier, alors r=3k+1

La question 1 est très facile
La question 2, on a l'impression que c'est vrai, mais je n'ai pas la démonstration.
Quand tu auras prouvé ce résultat n°2, alors le résultat que tu donnes est évident.

Et cette question 2 est a priori plus facile à démontrer que celle que tu poses, et surtout, beaucoup plus forte.

Posté par
Meiosis
re : Séquence de nombres premiers 02-07-22 à 14:13

Merci pour ta réponse et pour la reformulation du problème.

D'accord donc j'étais parti sur de fausses pistes.

La question 1 oui c'est évident.
Pour la 2 je n'ai pas d'idée.  Mais n'est-ce pas "montrer que si 6k+1 est un nombre premier, alors r=3k+2" ?

Ou je me trompe ?

Posté par
ty59847
re : Séquence de nombres premiers 02-07-22 à 20:51

Oui, évidemment, 3k+2.

Je n'ai pas le temps de développer, mais je crois que j'ai la démonstration.
L'idée, c'est que Z/pZ est un corps dès que p est premier.

Posté par
jandri Correcteur
re : Séquence de nombres premiers 02-07-22 à 21:04

Bonjour,

c'est le théorème de Wilson qui permet de montrer le résultat proposé par ty59847.

Si p=6k+1 est un nombre premier alors (p-1)!\equiv -1\pmod p.

On en déduit (p-2)!\equiv 1\pmod p puis 2(p-3)!\equiv -1\pmod p.

En multipliant par 3k on obtient (p-3)!\equiv 3k\pmod p.

Avec n=p-2 on obtient (n-1)!-n\equiv 3k+2\pmod {(n+2)} (il y avait bien une coquille dans l'affirmation de ty59847).

Les premières valeurs k=1,2,3 donnent bien ce que Meiosis a trouvé : 5,8,11.

Pour k=4 on obtient 2 puisque n+2=25 est composé (résultat donné par ty59847).

Posté par
Meiosis
re : Séquence de nombres premiers 02-07-22 à 22:37

Merci à vous, c'est bien ce que je pensais, il s'agissait de ce théorème à utiliser.

Posté par
ty59847
re : Séquence de nombres premiers 03-07-22 à 00:08

Effectivement, partant de (p-1)!=-1, on remontait à (p-2)! puis (p-3)!

Mais après coup, je me suis demandé si ce  (p-1)!=-1 , c'était un résultat exploitable.



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1675 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !