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ExerciceMaths Sup – MPSI, chapitre 12 — Arithmétique dans ℤ\mathbb{Z} · Nombres premiers

Exercice 34

Calcul

Soit n∈ℕn \in \mathbb{N}. Calculer la valuation 22-adique de 52n−15^{2^{n}} - 1.

Corrigé

On note un=52nu_{n} = 5^{2^{n}}. Alors un+1−1=un2−1=(un−1)(un+1)u_{n + 1} - 1 = u_{n}^{2} - 1 = (u_{n} - 1)(u_{n} + 1). Comme 5≡1  [4]5 \equiv 1 \;[4], on a un≡1  [4]u_{n} \equiv 1 \;[4], donc un+1≡2  [4]u_{n} + 1 \equiv 2 \;[4] et v2(un+1)=1v_{2}(u_{n} + 1) = 1. La proposition 10 (i) donne v2(un+1−1)=v2(un−1)+1v_{2}(u_{n + 1} - 1) = v_{2}(u_{n} - 1) + 1, et v2(u0−1)=v2(4)=2v_{2}(u_{0} - 1) = v_{2}(4) = 2. v2(52n−1)=n+2\boxed{v_{2}\big(5^{2^{n}} - 1\big) = n + 2} Vérification : 52−1=24=23×35^{2} - 1 = 24 = 2^{3} \times 3 et 54−1=624=24×395^{4} - 1 = 624 = 2^{4} \times 39. ✓

Dans l'édifice

Thèmes

nombres premiers, décomposition en facteurs premiers

Notions

nombre premier

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