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

Exercice 48

Démonstration

Montrer que min⁡{∣36n−5m∣∣n,m∈ℕ∗}=11\min\big\{|36^{n} - 5^{m}| \bigm| n, m \in \mathbb{N}^{*}\big\} = 11.

Corrigé

On a 36−25=1136 - 25 = 11, donc le minimum vaut au plus 1111. Les puissances de 3636 se terminent par 66 et celles de 55 par 55, donc 36n−5m36^{n} - 5^{m} se termine par 11 s'il est positif, et 5m−36n5^{m} - 36^{n} se termine par 99 s'il est positif. Les seules valeurs inférieures à 1111 possibles pour ∣36n−5m∣|36^{n} - 5^{m}| sont donc 11 et 99.

• 36n−5m=136^{n} - 5^{m} = 1 est impossible : 36≡1  [7]36 \equiv 1 \;[7], donc 77 divise 36n−1=5m36^{n} - 1 = 5^{m}, ce qui contredit le lemme d'Euclide.

• 5m−36n=95^{m} - 36^{n} = 9 est impossible : 33 diviserait 5m=9+36n5^{m} = 9 + 36^{n}.

min⁡{∣36n−5m∣}=11, atteint pour n=1, m=2\boxed{\min\big\{|36^{n} - 5^{m}|\big\} = 11, \text{ atteint pour } n = 1, \ m = 2}

Dans l'édifice

Thèmes

congruences

Notions

congruence modulo n

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