X-Git-Url: https://bilbo.iut-bm.univ-fcomte.fr/and/gitweb/cours-maths-dis.git/blobdiff_plain/7b1473d43887b19525281b5281a15acf9d4c7d7f..8c64d4461e17c5b4e2be2183f5a02e4b0e8cc9b3:/arithmetique/entiersNaturels.tex diff --git a/arithmetique/entiersNaturels.tex b/arithmetique/entiersNaturels.tex index efd4d72..4f3126e 100755 --- a/arithmetique/entiersNaturels.tex +++ b/arithmetique/entiersNaturels.tex @@ -64,10 +64,6 @@ On souhaite calculer $S_2(n) = 1^2+2^2+...+n^2$. % \end{Exo} -\begin{Exo} -Montrer que pour tout entier naturel $n$, 3 divise $4^n -1$. -\end{Exo} - \begin{Exo} Soit la suite $(U_n)_{n\in \N}$ définie par $U_n = 3^{2n+1} + 2^{n+2} $. \begin{enumerate} @@ -78,15 +74,21 @@ des multiples de $7$. \end{enumerate} \end{Exo} -% \begin{Exo} -% Soit $(u_n)_{n \in \N}$ une suite réelle telle que pour tout $ n \in \N$, -% $$u_{n+2}-5u_{n+1}+6u_n = 0$$ -% Montrez qu'il existe $\alpha, \beta \in \N$ tels quel pour tout $ n \in \N, u_n = \alpha 3^n + \beta 2^n$. -% \end{Exo} -% \begin{Exo} -% Montrer que $\forall m,n \in \N^*, \forall r \in \N, m^{2r+1}+n^{2r+1}$ est divisible par $m+n$. -% \end{Exo} + +\begin{Exo} +Montrer que pour tout entier naturel $n$, 3 divise $4^n -1$. +\end{Exo} + +\begin{Exo} +Soit $(u_n)_{n \in \N}$ une suite réelle telle que pour tout $ n \in \N$, +$$u_{n+2}-5u_{n+1}+6u_n = 0$$ +Montrez qu'il existe $\alpha, \beta \in \N$ tels quel pour tout $ n \in \N, u_n = \alpha 3^n + \beta 2^n$. +\end{Exo} + +\begin{Exo} +Montrer que $\forall m,n \in \N^*, \forall r \in \N, m^{2r+1}+n^{2r+1}$ est divisible par $m+n$. +\end{Exo} @@ -115,22 +117,6 @@ Un \emph{nombre premier}\index{nombre!premier} est un nombre entier strictement Ainsi, le plus petit nombre premier (et le seul qui soit pair) est 2. \end{Exo} -\begin{Th} -Il existe une infinité de nombres premiers. -\end{Th} - -\begin{Exo}[Nombres premiers en quantité infinie] -Supposons comme hypothèse que l'ensemble des nombres premiers $\{ p_1, p_2, p_3 \ldots p_{n-1}, p_n \}$ est de cardinalité finie $n$. -On construit le nombre $N = p_1. p_2. p_3. \ldots .p_{n-1}. p_n +1$. -\begin{enumerate} -\item Montrer que d'après l'hypothèse, il existe un nombre premier $q$ tel que - $N$ est un multiple de $q$. -\item Montrer cependant que $N$ n'est pas un multiple de $p_1$. Idem pour $p_2$, \ldots $p_n$. -\item En déduire que $q$ est un nombre premier différent de $p_1$, de $p_2$, \ldots de $p_n$. -\item En déduire une contradiction dans l'hypothèse. -\end{enumerate} -\end{Exo} - @@ -142,6 +128,8 @@ On construit le nombre $N = p_1. p_2. p_3. \ldots .p_{n-1}. p_n +1$. + + %\subsection{Décomposition en facteurs premiers} \begin{Def}[Décomposition en facteurs premiers] @@ -167,9 +155,28 @@ La décomposition d'un entier en ses facteurs premiers est unique. \'Ecrivez les nombres 3850 et 1911 sous forme de produits de nombres premiers. \end{Exo} + + + %\noindent Réponses : $2*5^2*7*11$ et $3*7^2*13$. +\begin{Th} +Il existe une infinité de nombres premiers. +\end{Th} + +\begin{Exo}[Nombres premiers en quantité infinie] +Supposons comme hypothèse que l'ensemble des nombres premiers $\{ p_1, p_2, p_3 \ldots p_{n-1}, p_n \}$ est de cardinalité finie $n$. +On construit le nombre $N = p_1. p_2. p_3. \ldots .p_{n-1}. p_n +1$. +\begin{enumerate} +\item Montrer que d'après l'hypothèse, il existe un nombre premier $q$ tel que + $N$ est un multiple de $q$. +\item Montrer cependant que $N$ n'est pas un multiple de $p_1$. Idem pour $p_2$, \ldots $p_n$. +\item En déduire que $q$ est un nombre premier différent de $p_1$, de $p_2$, \ldots de $p_n$. +\item En déduire une contradiction dans l'hypothèse. +\end{enumerate} +\end{Exo} + %\subsection{Relation de divisibilité} @@ -220,9 +227,15 @@ Deux nombres entiers strictement positifs $a$ et $b$ sont dits \emph{premiers en Pour $p \in \N$, on appelle nombres de Fermat les nombres de la forme $F_p = 2^{2^p}+1$. \begin{enumerate} +\item Question préliminaire: montrer que les deux égalités suivantes sont établies: +\begin{enumerate} +\item $x^n- 1 = (x-1)(x^{n-1}+x^{n-2}+\ldots+ x + 1)$ pour tout entier naturel $n$ strictement positif. +\item $x^n+ 1 = (x+1)(x^{n-1}-x^{n-2}+\ldots \pm x \mp 1)$ pour tout entier naturel $n$ impair +\end{enumerate} + \item Montrer que, pour que $2^n+1$ soit premier, il est nécessaire - que $n$ soit une puissance de 2. + que $n$ soit une puissance de 2. \item Pour montrer que ce n'est pas suffisant, vérifier que $F_5$ est divisible par 641. @@ -231,7 +244,7 @@ $F_p = 2^{2^p}+1$. \item En déduire que $F_p$ et $F_{p+k}$ sont premiers entre eux. -%\item En déduire qu'il existe une infinité de nombres premiers. + \end{enumerate} \end{Exo}