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Théorème de Fermat

Posté par
NP16
28-05-23 à 13:30

* Modération >   *** Bonjour *** *

Déterminer un multiple de 2021 dont tous les chiffres en base 10 valent 1,  avec l'aide du théorème de Fermat.

Posté par
NP16
Théorème de Fermat 28-05-23 à 14:20

* Modération >   *** Bonjour *** *

Déterminer un multiple de 2021 dont tous les chiffres en base 10 valent 1.

*** message déplacé ***

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 14:44

Bonjour,
Je vois que tu es nouveau, bienvenue sur l'
Mais tes messages manquent singulièrement de convivialité !
A LIRE AVANT DE POSTER OU DE RÉPONDRE, MERCI (Clique sur ce lien).
Prends le temps de lire ce sujet, en particulier ce qui a trait à tes recherches dans le point 3, et complète ta demande en restant dans le même sujet et en respectant désormais les règles du site.
Quelqu'un va te venir en aide.

Posté par
NP16
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 15:21

Bonjour, je cherche à déterminer un multiple de 2021 dont tous les chiffres en base 10 valent 1 mais je n'y arrive pas , j'espère que quelqu'un pourra me venir en aide. Merci

Posté par
lake
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 17:16

Bonjour,

2021=43\times  47

D'après Fermat :

10^{42}\equiv 1\;\;[43]

10^{46}\equiv 1\;\;[47]

Il me semble que \dfrac{10^{42\times 46}-1}{9} (qui est un nombre composé de 1932 chiffres 1 en base 10), est un bon candidat.

Posté par
NP16
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 17:39

Merci beaucoup pour votre réponse est ce que pourriez m'expliquer votre raisonnement pour en arriver à se résultat? Un grand merci

Posté par
lake
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 17:43

J'en ai déjà dit beaucoup.
Il va falloir que tu réfléchisses.

Posté par
carpediem
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 18:23

salut

peut-être déjà commencer par l'existence d'un tel multiple ...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 18:51

Je commencerais plutôt par chercher le lien entre les entiers qui s'écrivent 111...1 en base 10 et \dfrac{10^{k}-1}{9}

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 19:10

Bien vu lake !

on peut améliorer ton résultat \Large\boxed{\frac{10^{21\times46}-1}{9}}

Posté par
NP16
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 19:57

Sylvieg on chercherai enfaite un nombre telle que 10^k-1/9 serait congrue à 2021 c'est cela? Merci pour votre réponse précédente, car je reste vraiment bloqué sur cet exercice.

Posté par
NP16
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 20:03

carpediemcarpediemcarpediem

carpediem @ 28-05-2023 à 18:23

salut

peut-être déjà commencer par l'existence d'un tel multiple ...
bonjour, je n'ai pas trop compris comment vous vouliez faire pour trouver la présence d'un multiple. Merci pour votre réponse  

Posté par
NP16
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 20:04

elhor_abdelali @ 28-05-2023 à 19:10

Bien vu lake !

on peut améliorer ton résultat \Large\boxed{\frac{10^{21\times46}-1}{9}}

on chercherai enfaite un nombre telle que 10^k-1/9 serait congrue à 2021 c'est cela? Merci pour votre réponse précédente, car je reste vraiment bloqué sur cet exercice.

Posté par
lake
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 20:05

Bonjour carpediem,

Citation :
peut-être déjà commencer par l'existence d'un tel multiple ...


Quoi de mieux que d'en trouver un ?

Merci elhor !

Posté par
carpediem
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 20:35

lake : oui ... parce qu'on connait !! mais quand on apprend ...

NP16 : à tout entier non nul n on peut associer un entier r_n constitué de n chiffres 1 (pour info on parle de rep-unit ou repete-un)

quand on effectue la division de ces r_n par 2021 est-il possible de n'avoir que des restes différents ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 20:39

NP16 @ 28-05-2023 à 19:57

Sylvieg on chercherai enfaite un nombre telle que 10^k-1/9 serait congrue à 2021 c'est cela? Merci pour votre réponse précédente, car je reste vraiment bloqué sur cet exercice.
Comme tu n'as indiqué aucune de tes pistes de recherche, on ne sait pas si tu as vu le lien entre les entiers qui s'écrivent 111...1 en base 10 et les nombres de la forme \dfrac{10^{k}-1}{9}.
Qu'en est-il ?

Posté par
NP16
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 20:42

carpediem @ 28-05-2023 à 20:35

lake : oui ... parce qu'on connait !! mais quand on apprend ...

NP16 : à tout entier non nul n on peut associer un entier r_n constitué de n chiffres 1 (pour info on parle de rep-unit ou repete-un)

quand on effectue la division de ces r_n par 2021 est-il possible de n'avoir que des restes différents ?
si l'on considère la suite Un= 10^n-1/9 et faudrait savoir si il est divisble pas 2021 et si l'on trouve une solution cela voudrait dire qu'il existe un entier? est ce que j'ai bien compris ou pas du tous ?
merci pour votre réponse

Posté par
NP16
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 20:43

Sylvieg @ 28-05-2023 à 20:39

NP16 @ 28-05-2023 à 19:57

Sylvieg on chercherai enfaite un nombre telle que 10^k-1/9 serait congrue à 2021 c'est cela? Merci pour votre réponse précédente, car je reste vraiment bloqué sur cet exercice.
Comme tu n'as indiqué aucune de tes pistes de recherche, on ne sait pas si tu as vu le lien entre les entiers qui s'écrivent 111...1 en base 10 et les nombres de la forme \dfrac{10^{k}-1}{9}.
Qu'en est-il ?
non je ne l'ai pas vue du tous c'est pour cela que je demande de l'aide, je ne comprends vraiment pas les liens qu'il peut avoir la seule chose que je sais c'est que je peux utiliser le théorème de Fermat à un moment donné. merci pour votre réponse

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 20:44

Bonsoir carpediem,
Il me semble que l'énoncé conseille d'utiliser le petit théorème de Fermat (dit-on encore "petit" ?).
Ta manière d'aborder l'existence l'utilise-t-il ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 20:46

Comment s'écrit l'entier 104-1 en base 10 ?
Qu'est-ce que ça donne si on le divise par 9 ?
Comment généraliser pour 10k-1 ?

Posté par
NP16
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 20:53

Sylvieg @ 28-05-2023 à 20:46

Comment s'écrit l'entier 104-1 en base 10 ? 9999
Qu'est-ce que ça donne si on le divise par 9 ? 1111
Comment généraliser pour 10k-1 ?
10^k-1=k*p avec p un entier naturel
voila j'ai essayé je ne suis pas sur de mes réponses

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 20:59

Avec k entier naturel non nul,
comment s'écrit l'entier 10k-1 en base 10 ?
Qu'est-ce que ça donne si on le divise par 9 ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 21:05

Si tu ne vois toujours pas, on peut le prendre par l'autre bout :
Si un entier N s'écrit 111...11 avec n chiffres 1 en base 10, on a
N = 1 + 10 + 102 + ... + 10n-1 .
Tu as déjà rencontré ce genre de somme et une formule permet de la transformer.
Fais-le.

Posté par
NP16
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 21:06

Sylvieg @ 28-05-2023 à 20:59

Avec k entier naturel non nul,
comment s'écrit l'entier 10k-1 en base 10 ?  il s'écrit avec k chiffres 9 mais je ne sais pas comment l'écrire en langage mathématique
Qu'est-ce que ça donne si on le divise par 9 ?
si l'on divise pas 9 on n'aura alors que des 1, le meme nombre de 9 mais en 1

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 21:07

Je ne vais plus être disponible avant demain.
Cherche un peu ; si tu cales encore, la nuit porte conseil, c'est bien connu.

Posté par
NP16
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 21:09

Sylvieg @ 28-05-2023 à 21:07

Je ne vais plus être disponible avant demain.
Cherche un peu ; si tu cales encore, la nuit porte conseil, c'est bien connu.
je vais essayé de le faire et je l'envoie j'espère que vous pourrez m'aider demain. merci pour vos réponses et bonne soirée

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Théorème de Fermat 28-05-23 à 21:09

Citation :
il s'écrit avec k chiffres 9 mais je ne sais pas comment l'écrire en langage mathématique
Avec des pointillés :
999...9
111...1 après division par 9.
A demain.

Posté par
NP16
re : Théorème de Fermat 29-05-23 à 11:23

Sylvieg @ 28-05-2023 à 21:09

Citation :
il s'écrit avec k chiffres 9 mais je ne sais pas comment l'écrire en langage mathématique
Avec des pointillés :
999...9
111...1 après division par 9.
A demain.

donc on cherche finalement (10^n - 1) / 9 ≡ 0 (mod 2021) er on pourrait dire que cela signifie que (10^n - 1) est divisible par 9 et par 2021. alors je sais que je peux le faire grâce à du python j'en ai rédigé un: n = 1

while True:
    value = (10**n - 1) / 9
    if value % 2021 == 0:
        print("n =", n)
        print("Multiple de 2021 :", value)
        break
    n += 1
maintenant pour le faire avec un calcul cela me pose plus de problème

Posté par
NP16
re : Théorème de Fermat 29-05-23 à 11:34

NP16 @ 29-05-2023 à 11:23

Sylvieg @ 28-05-2023 à 21:09

Citation :
il s'écrit avec k chiffres 9 mais je ne sais pas comment l'écrire en langage mathématique
Avec des pointillés :
999...9
111...1 après division par 9.
A demain.

donc on cherche finalement (10^n - 1) / 9 ≡ 0 (mod 2021) er on pourrait dire que cela signifie que (10^n - 1) est divisible par 9 et par 2021. alors je sais que je peux le faire grâce à du python j'en ai rédigé un: n = 1

while True:
    value = (10**n - 1) / 9
    if value % 2021 == 0:
        print("n =", n)
        print("Multiple de 2021 :", value)
        break
    n += 1
maintenant pour le faire avec un calcul cela me pose plus de problème

je trouve une valeur trop grande pour un python j'ai donc changer avec cela: Copy code
n = 1

while True:
    value = (10**n - 1) // 9
    if value % 2021 == 0:
        print("n =", n)
        print("Multiple de 2021 :", value)
        break
    n += 1
et il me donne la valeur de n=966

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Théorème de Fermat 29-05-23 à 12:11

Bonjour,
Contente d'avoir de tes nouvelles.
Question programmation, je ne suis pas dans le coup.
D'autres pourront commenter.
Ton résultat 966 est bon

Citation :
on cherche finalement (10^n - 1) / 9 ≡ 0 (mod 2021) er on pourrait dire que cela signifie que (10^n - 1) est divisible par 9 et par 2021.
Tout à fait.
Pour la divisibilité par 9 :
10 1 [9]. Que peut-on en déduire pour 10n modulo 9 ?

Posté par
NP16
re : Théorème de Fermat 29-05-23 à 12:39

Pour la divisibilité par 9 :
10 1 [9]. Que peut-on en déduire pour 10n modulo 9 ?

si l'on prend un exemple on se rend compte que n = 1 : 10^1 ≡ 1 (mod 9)
n = 2 : 10^2 ≡ 1 (mod 9)
n = 3 : 10^3 ≡ 1 (mod 9)
n = 4 : 10^4 ≡ 1 (mod 9)
donc 10^n ≡1(mod9)

Posté par
NP16
re : Théorème de Fermat 29-05-23 à 12:41

du coup si on étudie 2021 modulo 9 cela donne si 2021 ≡ 1 (mod 9), cela signifie que 2021 est un multiple de 9 et, par conséquent, tous les chiffres en base 10 d'un tel multiple seront des 1.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Théorème de Fermat 29-05-23 à 13:27

Reprends ton dernier message. Il ne va pas du tout.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Théorème de Fermat 29-05-23 à 13:31

Pour celui de 12h39, tu es censé connaître des règles sur les congruences.
En particulier sur les produits et les puissances. Ouvre ton cours.
Ta conclusion 10n 1 (mod9) se démontre en deux lignes à partir d'une de ces règles.

Posté par
NP16
re : Théorème de Fermat 29-05-23 à 14:00

a^k≡b^k(mod m) ça c'est la règle donc 10^n≡1^n(mod m) et ça on peut le montrer par récurrence

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Théorème de Fermat 29-05-23 à 14:02

Inutile de faire une récurrence. Elle a été faite en cours.
Utilise directement la formule.
Remplace m par 9 et simplifie 1n.

Posté par
NP16
re : Théorème de Fermat 29-05-23 à 14:03

Sylvieg @ 29-05-2023 à 13:27

Reprends ton dernier message. Il ne va pas du tout.

oui non c'est vrai quand on fait 2021 modulo 9 cela nous donne 4 4 étant le reste. donc tous les chiffres en base 10 d'un multiple de 2021 ne seront pas des 1.

Posté par
NP16
re : Théorème de Fermat 29-05-23 à 14:05

Sylvieg @ 29-05-2023 à 14:02

Inutile de faire une récurrence. Elle a été faite en cours.
Utilise directement la formule.
Remplace m par 9 et simplifie 1n.

si on simplifie on arrive alors à 10^n ≡1 (9) et et vue que j'ai 10^n-1 est ce que j'ai le droit de soustraire ou non

Posté par
NP16
re : Théorème de Fermat 29-05-23 à 14:23

j'ai dit n'importe quoi à la fin du message

Posté par
NP16
re : Théorème de Fermat 29-05-23 à 14:25

Pour résoudre l'équation 10^n-1 ≡ 1 (mod 9)

: 10^n-1 ≡ 1 (mod 9).
Utilisez la propriété que 10^n ≡ 1 (mod 9) pour tout entier n
En utilisant cette propriété, nous pouvons réécrire l'équation comme suit : (10^n * 10^(-1)) ≡ 1 (mod 9).
Simplifiez l'expression en utilisant les propriétés des puissances : 10^(n-1) ≡ 1 (mod 9).
Maintenant, nous avons une équation similaire à celle que nous avons résolue précédemment, où nous avons 10^(n-1) au lieu de 10^n. Ainsi, nous pouvons appliquer la même logique.
Choisissez n-1 = 0, ce qui donne n = 1.
Vérifiez la solution en substituant n = 1 dans l'équation : 10^(1-1) ≡ 1 (mod 9). Cela donne 1 ≡ 1 (mod 9), ce qui est vrai.
Ainsi, la solution de l'équation 10^n-1 ≡ 1 (mod 9) est n = 1.

Posté par
NP16
re : Théorème de Fermat 29-05-23 à 14:27

pour 10^n≡1(mod9)
Écrivez l'équation : 10^n ≡ 1 (mod 9).
Utilisez la propriété que 10^n ≡ 1 (mod 9) pour tout entier n.
Par conséquent, pour résoudre cette équation,  on peut simplement choisir n = 0, car 10^0 = 1.
Vérifiez la solution en substituant n = 0 dans l'équation : 10^0 ≡ 1 (mod 9). Cela donne 1 ≡ 1 (mod 9), ce qui est vrai.
Ainsi, la solution de l'équation 10^n ≡ 1 (mod 9) est n = 0.

Cela signifie que pour tout multiple de 10^0 (c'est-à-dire 1), le résultat sera congruent à 1 modulo 9. Par exemple, 1, 11, 111, 1111, etc., sont tous congruents à 1 modulo 9.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Théorème de Fermat 29-05-23 à 14:28

Citation :
est ce que j'ai le droit de soustraire ou non

Va voir les règles sur les congruences dans ton cours ou ici :
« Propriétés » dans 3. Congruences de
Divisibilité - PGCD et PPCM - Nombres premiers

Au fait, tu es en prépa ou en terminale ?

Posté par
NP16
re : Théorème de Fermat 29-05-23 à 14:28

j'ai essayé de les résoudre avec les deux mais du coup je n'ai pas vraiment l'impression d'avancer

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Théorème de Fermat 29-05-23 à 14:34

Tu postes des choses sans vraiment les vérifier.
Exemple :
D'après ton message de 14h27, l'entier 11 serait congru à 1 modulo 9.
Depuis quand 11-1 est un multiple de 9 ?
Ne poste pas trop vite.
Je reviendrai vers 15h15. Essaye de clarifier calmement un peu tout ça d'ici là.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Théorème de Fermat 29-05-23 à 14:42

L'objectif :
Un multiple de 2021 qui soit égal à \dfrac{10^{n}-1}{9}
Pour trouver n :
On voudrait 10n - 1 = 9(un multiple de 2021).
10n -1 est toujours un multiple de 9 car 10n 1 (mod9).
Que reste-t-il à chercher ?

Posté par
NP16
re : Théorème de Fermat 29-05-23 à 14:48

un multiple de 2021 qui soit aussi multiple de 9

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Théorème de Fermat 29-05-23 à 15:19

92021 est un multiple de 2021 qui est un multiple de 9 ; mais il ne s'écrit pas avec des 1.

Il reste à trouver n tel que 10n - 1 soit aussi un multiple de 2021.
Rappel : on sait déjà que 10n - 1 est un multiple de 9.

Si 2021 était premier, on pourrait utiliser le petit théorème de Fermat.
Mais 2021 n'est pas premier. Décompose-le et essaye de trouver un lien avec ce que lake a écrit hier.

Je ne vais plus être disponible.
Mais d'autres aidants passeront peut-être.

PS tu n'as pas répondu à "Au fait, tu es en prépa ou en terminale ?".



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