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

Exercice 36

Démonstration

Rappeler et démontrer les critères de divisibilité par 22, 33, 44, 55, 66, 88, 99, 1010 et 1111. Les utiliser pour obtenir, à la main, la décomposition en facteurs premiers de 14 65214\,652.

Corrigé

On écrit n=∑k=0mck10kn = \sum_{k = 0}^{m} c_{k}10^{k} en base 1010 et l'on utilise la compatibilité des congruences avec les opérations (chapitre 2, proposition 10).

• Comme 10≡0  [2]10 \equiv 0 \;[2],   [5]\;[5] et   [10]\;[10], on a n≡c0n \equiv c_{0} modulo 22, 55 et 1010 : on regarde le dernier chiffre.

• Comme 100≡0  [4]100 \equiv 0 \;[4] et 1000≡0  [8]1000 \equiv 0 \;[8], on a n≡c1c0‾  [4]n \equiv \overline{c_{1}c_{0}} \;[4] et n≡c2c1c0‾  [8]n \equiv \overline{c_{2}c_{1}c_{0}} \;[8] : on regarde le nombre formé par les deux, ou les trois, derniers chiffres.

• Comme 10≡1  [9]10 \equiv 1 \;[9], donc aussi modulo 33, on a n≡∑ckn \equiv \sum c_{k} modulo 33 et 99 : on regarde la somme des chiffres.

• Comme 10≡−1  [11]10 \equiv -1 \;[11], on a n≡∑(−1)kck  [11]n \equiv \sum (-1)^{k}c_{k} \;[11] : on regarde la somme alternée des chiffres, en partant des unités.

• Comme 2∧3=12 \wedge 3 = 1, un entier est divisible par 66 si et seulement s'il l'est par 22 et par 33 (proposition 7 (i)).

Pour 14 65214\,652 : le nombre 5252 est divisible par 44, mais 652=8×81+4652 = 8 \times 81 + 4 ne l'est pas par 88, donc v2=2v_{2} = 2 et 14 652=4×366314\,652 = 4 \times 3663. La somme des chiffres de 36633663 vaut 1818, donc 9∣3663=9×4079 \mid 3663 = 9 \times 407, et 4+0+7=114 + 0 + 7 = 11 n'est pas multiple de 33. La somme alternée de 407407 vaut 7−0+4=117 - 0 + 4 = 11, donc 407=11×37407 = 11 \times 37, et 3737 est premier. 14 652=22×32×11×37\boxed{14\,652 = 2^{2} \times 3^{2} \times 11 \times 37}

Dans l'édifice

Thèmes

congruences, divisibilité, nombres premiers, décomposition en facteurs premiers

Notions

congruence modulo n, nombre premier

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