PGCD ET NOMBRES PREMIERS
Exemple : 22 et 15 sont premiers entre eux. On est alors assuré que l'équation admet un couple solution d'entiers. Méthode : Démontrer que deux entiers
Exercices de MATHÉMATIQUES
Montrer que si deux nombres entiers x et y sont premiers entre eux il en est de même pour les entiers 2x + y et 5x + 2y. 2. Déterminer les entiers naturels
Correction devoir maison Exercice 1 : 1)Si n est un nombre entier
2)Démontrer que deux nombres entiers consécutifs sont premiers entre eux. Soit n un entier naturel tel que n > 0. On considère donc n et n + 1 deux entiers
PGCD Théorème de Bézout Théorème de Gauss
Christophe ROSSIGNOL?. Année scolaire 2018/2019. Table des matières. 1 PGCD Nombres premiers entre eux. 2. 1.1 PGCD de deux nombres entiers naturels .
les nombres de fibonacci
lequel il cherche à calculer le nombre de Nous allons montrer que deux termes succes- ... 2 et F. 1 sont premiers entre eux. • Supposons que F.
Eléments de base en arithmétique
Montrer que si n est la somme des carrés de deux entiers consécutifs Deux nombres sont dits premiers entre eux si leur plus grand diviseur.
Feuille 7 : Arithmétique
Exercice 7-2 Calculer le pgcd de 48 et 210 et de 81 et 237. Exercice 7-5 Démontrer que
M2 EFM
2) En utilisant l'exercice 4 montrer que m et n sont premiers entre eux si Montrer que si n est le produit de h ? 1 nombre premiers impairs distincts.
suites de fibonacci
Montrer que pour que x le troisième nombre F. 3.
Exercices de mathématiques - Exo7
Exercice 11 ***IT. Pour n ? N on pose Fn = 22n. +1 (nombres de FERMAT). Montrer que les nombres de Fermat sont deux à deux premiers entre eux. Correction ?.
[PDF] PGCD – NOMBRES PREMIERS ENTRE EUX - Pierre Lux
L'ensemble des diviseurs communs à a et à b est l'ensemble des diviseurs de leur PGCD Preuve : a et b sont deux entiers naturels non nuls On note D = PGCD(a
[PDF] PGCD ET NOMBRES PREMIERS - maths et tiques
Démontrer que pour tout entier naturel n 2n + 3 et 5n + 7 sont premiers entre eux D'après le théorème de Bézout avec les coefficients 5 et -2 on peut
[PDF] 2° Lorsque deux nombres sont premiers entre eux
Lorsque deux nombres sont premiers entre eux leurs puissances quelconques sont premières entre elles Soient les nombres 22 et i5qui sont premiers entre
[PDF] Chapitre 1 Arithmétique Partie 6 : Nombres premiers entre eux
On dit qu'un nombre entier naturel p ? 2 est premier si ses seuls diviseurs positifs sont 1 et p Remarque : Les nombres premiers feront l'objet d'une étude
[PDF] Probabilité pour que deux entiers soient premiers entre eux
La fonction de Möbius est la fonction µ : N? ? Z définie par : – µ(1) = 1 – µ(p1 ··· pr)=(?1)r si les pi sont des nombres premiers distincts – µ(n)=0 sinon
[PDF] Probabilité que deux entiers soient premiers entre eux - ENS Rennes
Proposition 1 Pour n ? N? on note rn la probabilité que deux entiers choisis au hasard dans [1n]2 soient premiers entre eux On a : rn ??????
[PDF] Nombres premiers entre eux - Free
Deux nombres sont donc premiers entre eux s'ils n'ont d'autres diviseurs communs que 1 et Démontrer en utilisant le théorème de Bezout la propriété :
[PDF] Nombres premiers entre eux - Serveur de mathématiques - LMRL
1) Calculer le PGCD de 45 et 46 puis le PGCD de 200 et 201 Démontrer que deux entiers naturels consécutifs sont premiers entre eux 2) Démontrer que pour tout
[PDF] Arithmétique - suite - Pages personnelles Université Rennes 2
Quels sont les diviseurs communs `a 390 et 525 ? Page 2 Nombres premiers - Nombres premiers entre eux Nombre premier : Un nombre entier
[PDF] 1´Enoncé
De mani`ere plus générale on peut montrer que si a et b sont deux entiers premiers entre eux alors il existe une infinité de nombres premiers de la forme an + b
Comment montrer que 2a B et a sont premiers entre eux ?
De au + bv = 1, on déduit a(u-v) + (a+b)v = 1, donc a et a+b sont premiers entre eux.Comment savoir si deux polynômes sont premiers entre eux ?
On dit que deux polynômes non tous deux nuls sont premiers entre eux si leur PGCD est égal à 1.- En effet, on peut écrire (n + 1) x 1 - n x 1 = 1, donc d'après le théorème de Bézout, les entiers n et n + 1 sont premiers entre eux. On a donc PGCD(n ; n+1) = 1 = (n + 1) - n.
1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 377,
610, 987, 1597, 2584, 4181 É
suites de Fibonacci par Renaud Richard, Gregory Kron, Pierre-Henri Desportes, Mathieu Ve r l i e r, Bertrand
B o u r c i e r, Grégoire de Loubens, Benjamin
Sevin, Julien Codron, élèves de 1°S des
lycées La Fontaine et Buffon de Paris enseignants : Mmes et MM. Biscarat,Gaudemet, Lattuati et Moscovici.
chercheur : M.Gilles Godefroy. sujet :Suite de Fibonacci :
x0= 0 , x1= 1 et xn+2= xn+1+ xn avec ndans N.Montrer que si ndivise k, alors xndivise xk.
Montrer que pour que xnpsoit premier, il faut
que psoit premier. Trouver la proportion des xp(ppremier) qui sont des nombres premiers. [NDLR : certaines preuves données par les élèves auraient dû être émaillées de quelques rectifications ; nous avons préféré ne pas les donner plutôt que de risquer d'obtenir un résultat peu homogène et sans doute pas trèséclairant pour le lecteur.]
Leonardo Fibonacci, dit Léonard de Pise,
était un mathématicien et homme d'aff a i r e s italien (1175-1240). Il importait les épices d'Orient et en même temps les connaissances mathématiques.La suite de Fibonacci est une suite de
nombres, notés Fn,qui se calculent de la façon suivante : • le premier nombre, F1, est égal à 1, • le deuxième nombre, F2, est égal à 1, • le troisième nombre, F3, est égal à la somme de F1et de F2: F3= 1 + 1 = 2 • F4est égal à F2+ F3, donc F4= 1 + 2 = 3 • F5= F3+ F4= 2 + 3 = 5 • F6= F4+ F5= 3 + 5 = 8 • de la même façon, F7= 13, F8= 21 É De façon générale :F1= 1, F2= 1 et Fn+2= Fn+1+ Fn
Nous présentons quelques-unes des très nom-
breuses propriétés de cette suite. aspects arithmétiquesP roposition 1: Deux termes consécutifs de
la suite de Fibonacci sont premiers entre eux.Preuve: Admettons que deux termes consé-
cutifs admettent un diviseur commun d, alors par la relation de double récurrence de la suite, le terme précédent admet aussi dpour diviseur. En effet : Fn+1= Fn+ FnÐ1Ûd´a= d´b+ FnÐ1ÛFnÐ1= d´(aÐ b). En réitérant cette opération, on démontre que tous les termes précédents sont divisibles par ddonc en particulier F2= 1. Or 1 n'est divi- sible que par lui-même. dne peut donc être que 1, et par là-même, deux termes consécu- tifs sont premiers entre eux.c.q.f.d.Formule utile :
Fn= Fp´FnÐp+1+ FpÐ1´FnÐp
pour tout net tout pde N* tels que p£ n. page 171ÒMATh.en.JEANSÓ en 1995
Proposition 2:Fpdivise Fnsi et seulement
si pdivise n.Preuve: [Il suffit de la donner pour p¹n; la
démonstration se fait en deux étapes.] • Si pdivise n, Fpdivise Fn?Si pdivise n,p Òformule utileÓ,
Fn= Fkp= Fp´F(kÐ1)p+1+ FpÐ1´F(kÐ1)p soit : Fn= Fp´F(kÐ1)p+1+ FpÐ1´(Fp´F(kÐ2)p+1+ FpÐ1´F(kÐ2)p) et ainsi de suite, on réitère la même opération sur le dernier terme F(kÐa)pjusqu'à obtenir Fp. On peut alors mettre Fpen facteur
dans Fn. • Réciproque : si Fpdivise Fn, alors pdivise n? 1°) d'après la Òformule utileÓ,
Fa+b= Fb´Fa+1+ FbÐ1´Fa
d'où Fa+bÙFa=FaÙFb. [NDLC : nÙm désigne le plus grand diviseur commun aux deux nombres net m.] En effet, soit du n diviseur commun àFa+bet à Fa. Nécessairement Fbadmet aussi dc o m m e
diviseur car Fa+ 1et Fasont premiers entre eux et donc Fa+ 1ne peut admettre dp o u r d i v i s e u r. [NDLR : ainsi, tout diviseur com- mun àFa+bet à Fadivise aussi Faet Fb; reste à voir qu'un diviseur de Faet Fbdivise forcément Fa+bet FaÉ] 2°) n= pq+ rdonc pdivise nssi r= 0.
[On suppose r= 0 et on utilise la formule Fa+bÙFa=FaÙFb. avec a=ret b=qp, et
donc a+ b= pq+ r= n:] FnÙFp= FrÙFqp
O r, Fpdivise Fndonc FnÙFp= Fp. On a
alorsFrÙFqp=Fp, donc rCorollaire: Si Fnest premier, alors n= 4ou
nest premier. Òformule utileÓ,
Fn= Fkp= Fp´F(kÐ1)p+1+ FpÐ1´F(kÐ1)p soit : Fn= Fp´F(kÐ1)p+1+ FpÐ1´(Fp´F(kÐ2)p+1+ FpÐ1´F(kÐ2)p) et ainsi de suite, on réitère la même opération sur le dernier terme F(kÐa)pjusqu'à obtenirFp. On peut alors mettre Fpen facteur
dans Fn. • Réciproque : si Fpdivise Fn, alors pdivise n?1°) d'après la Òformule utileÓ,
Fa+b= Fb´Fa+1+ FbÐ1´Fa
d'où Fa+bÙFa=FaÙFb. [NDLC : nÙm désigne le plus grand diviseur commun aux deux nombres net m.] En effet, soit du n diviseur commun àFa+bet à Fa.Nécessairement Fbadmet aussi dc o m m e
diviseur car Fa+ 1et Fasont premiers entre eux et donc Fa+ 1ne peut admettre dp o u r d i v i s e u r. [NDLR : ainsi, tout diviseur com- mun àFa+bet à Fadivise aussi Faet Fb; reste à voir qu'un diviseur de Faet Fbdivise forcément Fa+bet FaÉ]2°) n= pq+ rdonc pdivise nssi r= 0.
[On suppose r= 0 et on utilise la formuleFa+bÙFa=FaÙFb. avec a=ret b=qp, et
donc a+ b= pq+ r= n:]FnÙFp= FrÙFqp
O r, Fpdivise Fndonc FnÙFp= Fp. On a
alorsFrÙFqp=Fp, donc rCependantla réciproque est fausse : en effet
37 est premier mais F37= 24157817 est divi-
sible par 73. [NDLR : lequel 73 ne peut donc pas être un Fa, bien sûr.]Si l'on considère la division euclidienne par
n,nÎN,A' désigne l'ensemble des nombres admettant le même reste que Adans la divi- sion euclidienne par n. [NDLR : Les élèves démontrent le résultat suivant É]Pour tout Aet Bde N, A' + B' = (A+ B)'
[NDLR, suite : É c'est, avec d'autres nota- tions, un des résultats décrits page 148, à laquelle nous renvoyons le lecteur.]Dans la suite de Fibonacci, on a donc :
(FnÐ1+ FnÐ2)' = FnÐ1' + FnÐ2' soit :Fn' = FnÐ1' + FnÐ2' (*).
Proposition 3 :Soit dÎZ, il existe une infi-
nité de termes de la suite de Fibonacci divi- sibles par d.P reuve : Il existe drestes possibles si l'on
considère la division euclidienne par d. Donc, si l'on considère les couples d'ensembles de type (Fn', Fn+1'), il existe d2couples distincts.O r, il existe une infinité de termes dans la
suite (Fn),il y a donc répétition d'au moins un couple dans les d2+ 1 premiers couples. Soit (Fp', Fp+1') le premier couple à se répéter et soit (Fn', Fn+ 1') le couple qu'il répète. Supposons que ce premier couple à se répéter soit différent de (0, 1), on a :Fp' = Fn' et Fp+1' = Fn+1'
doncFp+1' Ð Fp' = Fn+1' Ð Fn'
donc, d'après (*) : FpÐ1' = FnÐ1'. Il y a donc répétition de (FpÐ 1', Fp') donc le couple (Fp', Fp+1') n'est pas le premier à se répéter, ce qui contredit l'hypothèse. page 172ÒMATh.en.JEANSÓ en 1995
L'hypothèse etait donc fausse et le premier
couple à se répéter est le couple : (0, 1). Il y a donc un multiple de ddans les d2+ 1 pre- miers termes de la suite de Fibonacci et, d'après la propriété 2[NDLC : ce qui suit est à lire en retenant sa respiration É] il y a une infinité de multiples de dcorrespondant aux indices multiples de l'indice du premier mul- tiple de d. aspects asymptotiques [NDLR : les élèves donnent ici de façon un peu abrupte quelques résultats classiques ; pour plus de détails sur ces résultats, le lec- teur pourra consulter avec profit la partieSuites récurrentesde l'excellent petit livre :
A .I .Markouchévitch, Q u a t re cours de
m a t h é m a t i q u e s, Editions Mir, © Moscou1973.]
Formule de Binet :
Dans la formule de Binet, t e n d
vers 0 quand ntend vers l'infini, donc Fnest à l'infini équivalent à .Le rapport de deux termes consécutifs de la
suite de Fibonacci a pour limite à l'infini qui est le nombre d'or. la spirale On prend, au départ, deux carrés de côté 1.On forme, ensuite, un carré de côté = la
somme des deux carrés précédents. On a ainsi construit 6 carrés. On relie ensuite les centres des carrés successifs. On obtient, alors, une spirale. Finalement, on relie les centres des carrés ÒalignésÓ. Cette figure est une repré- sentation de la suite de Fibonacci. E ffectivement, la longueur du côté du nè m e carré est égale à la somme des deux précé- dentes soit : Fn+2=Fn+1+Fnavec F1= 1,F2= 1, ce qui est aussi la relation de récur-
rence de la suite de Fibonacci.Pour travailler sur cette figure, on a pris un
repère orthonormé. On a pu ainsi remarquer que l'angle qqui séparait deux droites reliant les milieux de carrés successifs tendait vers p/2. Pour démontrer cela, on a pris les coor- données de ces vecteurs ; soit Onle centre du nèmecarré, on a : O1(1/2, 1/2) ; O2(3/2, 1/2) ; O3(1, Ð1) ; O4(Ð3/2, Ð1/2) ; É On calcule donc ÐO3O4,O4O5puis ÐO4O5,O5O6e t ainsi de suite É De là, on remarque que l'angle qtend vers p/2 quand ncroit.On remarque aussi, que les centres des carrés
sont alignés alternativementsur deux droites. On a vérifié pour les neuf premiers carrés que les points étaient effectivement alignés sur deux droites d'équations respectives : xÐ 3y= 0 et 3x+y+2 = 0. On démontre que ces deux droites sont perpendiculaires. Nous avons tenté sans succès de généraliser ces propriétés.Par contre, on déduit facilement de la figure
ci-avant que l'on a :F12+ F22+ F32É+ FnÐ12+ Fn2= Fn´Fn+1
É la somme des aires des différents carrés est égale au produit du côté correspondant au nèmecarré et de celui du suivant.Fn = 1
5 1 + 5 2 n-1 - 1 5 1 - 5 2 n-1 1 - 5 2 n-1 1 5 1 + 5 2 n-1 1 + 5 2 A page 173ÒMATh.en.JEANSÓ en 1995
Les rencontres avec la suite de Fibonacci
dans la vie plus courante.On peut retrouver la suite de Fibonnaci un
peu partout dans la vie courante.Les plantesÉ Que ce soit dans leur crois-
sance ou dans leur répartition spatiale on retrouve la suite de Fibonnaci dans presque toutes les plantes.Le tournesolÉ Dans le coeur du tournesol,
on a des spirales dans deux sens, l'un dans le sens des aiguilles d'une montre et l'autre dans l'autre. En comptant le nombre de spirales dans un sens et dans l'autre, on s'aperçoit de quelque chose de très surprenant : tout d'abord, on n'a pas le même nombre de spi- rales dans les deux sens. Et ces deux nombres, sont deux nombres consécutifs de la suite de Fibonnaci. Sur les tournesols, on dénombre 21 et 34 spirales. Sur l'ananas, on retrouve aussi des spirales qui sont en général au nombre de 3 et 5. Il en est de même pour la plupart des plantes. Notre groupe l'a, ainsi, vérifié sur les tulipes, les roses, les pommes de pin.Les fleursÉ Sur la plupart des fleurs, l'angle
entre deux pétales successifs sur la tige est égal à (jÐ 1) ´360° où jest le nombre d'or.Les bâtimentsÉ La plupart des bâtiments
moyenâgeux sont construit selon le plan d'un rectangle dont la longueur vaut deux fois la l a rg e u r. En considérant alors la diagonale plus la larg e u r, le tout divisé par deux, on s'aperçoit alors que cela vaut le nombre d'or.C'est le cas de la cathédrale de Chartres.
Le Pentagone
É On retrouve
encore de nom- breuses fois le nombre d'or et par conséquent la suite deFibonacci dans
le pentagone.A partir d'un
p e n t a g o n e régulier étoilé, on trace un autre convexe, puis un étoilé, etc.Dans un pentagone régulier étoilé, on
démontre que, par exemple, le rapport de la branche de l'étoile sur le côté est 1/(2cos72°) » 1.61803398875 » j. On en déduit que l'on passe d'un pentagone au suivant par une rota- tion de centre celui du pentagone, d'angle p/5, et un agrandissement de facteur j2.Ainsi, à partir du pentagone central, le pro-
chain aura un côté de longueur j2plus gran- de, sautant un terme de la suite de Fibonaccià chaque fois ; par exemple : avec 1 au
centre, ensuite environ 3, 8, 13, 34 ÉLe triangle de PascalÉ est construit selon
un principe simple. Chaque terme est égal à la somme du terme situé au-dessus de lui et celui à gauche de ce dernier.0M1 M1
01M2 M3
011M5 M8
0121M13 M21
01331M34M55
014641M89
015101051
0161520156
01721353521
01828567056
0193684ÉÉ
0110ÉÉ
01É
Si l'on additionne les nombres de chaque dia-
gonale on s'aperçoit ainsi que la suite formée par ces sommes est la suite de Fibonacci. Ce qui est facilement démontrable : eff e c t i v e- ment chaque diagonale est la somme des deux précédentes. D'après la propriété duTriangle de Pascal, cela est vérifié pour
toutes les diagonales du triangle. Problèmes résolus par les élèves laissés à la réflexion du lecteur : • Soit l'ensemble composé des nn o m b r e s entiers consécutifs allant de 1 à n. Combien de sous-ensembles peut-on former sans qu'ils contiennent deux nombres consécutifs ? •nest un naturel non nul, combien de listes composées uniquement de 1 et de 2 peut-on fabriquer telle que la somme de leurs termes soit égale à n? page 174ÒMATh.en.JEANSÓ en 1995
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