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ExerciceMaths expertes, chapitre 7 — PGCD · PGCD et algorithme d'Euclide

Exercice 4

Calcul

1. À l'aide de l'algorithme d'Euclide, rendre irréductibles les fractions 35283780\dfrac{3528}{3780} et 1071462\dfrac{1071}{462}.

2. Un carreleur doit recouvrir le sol d'une pièce rectangulaire de 3,363{,}36 m sur 2,402{,}40 m avec des dalles carrées identiques, sans découpe. Il souhaite utiliser les dalles les plus grandes possibles, dont le côté est un nombre entier de centimètres. Quel est le côté des dalles, et combien en faut-il ?

Corrigé

1. On applique l'algorithme d'Euclide, puis on divise numérateur et dénominateur par le PGCD. 3780=3528×1+252;3528=252×14+03780=3528\times 1+252 \qquad ; \qquad 3528=252\times 14+0 Donc PGCD(3528,3780)=252\mathrm{PGCD}(3528,3780)=252, et : 35283780=252×14252×15=1415\boxed{\frac{3528}{3780}=\frac{252\times 14}{252\times 15}=\frac{14}{15}}

1071=462×2+147;462=147×3+21;147=21×7+01071=462\times 2+147 \qquad ; \qquad 462=147\times 3+21 \qquad ; \qquad 147=21\times 7+0 Donc PGCD(1071,462)=21\mathrm{PGCD}(1071,462)=21, et : 1071462=21×5121×22=5122\boxed{\frac{1071}{462}=\frac{21\times 51}{21\times 22}=\frac{51}{22}} Une fraction divisée par le PGCD de ses deux termes est irréductible : si a=da′a=da' et b=db′b=db' avec d=PGCD(a,b)d=\mathrm{PGCD}(a,b), la Proposition 3 donne d=d×PGCD(a′,b′)d=d\times\mathrm{PGCD}(a',b'), donc PGCD(a′,b′)=1\mathrm{PGCD}(a',b')=1.

2. On travaille en centimètres : 336336 cm sur 240240 cm. Le côté cc d'une dalle doit diviser à la fois 336336 et 240240 pour qu'il n'y ait pas de découpe, et l'on veut cc le plus grand possible : c=PGCD(336,240)c=\mathrm{PGCD}(336,240). 336=240×1+96;240=96×2+48;96=48×2+0336=240\times 1+96 \qquad ; \qquad 240=96\times 2+48 \qquad ; \qquad 96=48\times 2+0

c=48 cm\boxed{c=48 \text{ cm}} Il y a 33648=7\frac{336}{48}=7 dalles dans la longueur et 24048=5\frac{240}{48}=5 dans la largeur, soit 7×5=35 dalles\boxed{7\times 5=35 \text{ dalles}}.

Figure

La pièce est découpée en 7×57\times 5 carrés de 4848 cm de côté ; la dalle violette en donne un exemple. Une dalle plus grande ne pourrait pas mesurer exactement à la fois 336336 et 240240 cm en un nombre entier d'exemplaires, puisque 4848 est le plus grand diviseur commun de ces deux longueurs.

Dans l'édifice

Thèmes

algorithme d'euclide, entiers premiers entre eux

Notions

division euclidienne

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