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

Exercice 41

Démonstration

Soit n∈ℕ∗n \in \mathbb{N}^{*} et a,b∈ℤa, b \in \mathbb{Z} tels que a≡b  [n]a \equiv b \;[n]. Montrer que an≡bn  [n2]a^{n} \equiv b^{n} \;[n^{2}].

Corrigé

On écrit a=b+kna = b + kn. La formule du binôme donne an=bn+(n1)bn−1kn+∑j=2n(nj)bn−jkjnj.a^{n} = b^{n} + \binom{n}{1} b^{n - 1}kn + \sum_{j = 2}^{n} \binom{n}{j} b^{n - j}k^{j}n^{j}. Le deuxième terme vaut kn2bn−1kn^{2}b^{n - 1}, et les suivants contiennent njn^{j} avec j⩾2j \geqslant 2. an≡bn  [n2]\boxed{a^{n} \equiv b^{n} \;[n^{2}]} Comme à l'exercice 6, c'est le coefficient (n1)=n\binom{n}{1} = n qui fournit le second facteur nn.

Dans l'édifice

Thèmes

congruences

Notions

congruence modulo n

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