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

Exercice 10

Démonstration

Montrer que les fractions suivantes sont irréductibles pour tout entier naturel nn :

a) n2n+1\dfrac{n}{2n+1}

b) 9n+16n+1\dfrac{9n+1}{6n+1}

c) 14n+35n+1\dfrac{14n+3}{5n+1}

Corrigé

Une fraction pq\dfrac{p}{q} est irréductible si et seulement si PGCD(p,q)=1\mathrm{PGCD}(p,q)=1. On exhibe donc à chaque fois une combinaison linéaire égale à 11 (théorème de Bézout).

a) (−2)×n+1×(2n+1)=−2n+2n+1=1(-2)\times n+1\times(2n+1)=-2n+2n+1=1

PGCD(n,2n+1)=1:la fraction est irreˊductible\boxed{\mathrm{PGCD}(n,2n+1)=1 : \text{la fraction est irréductible}}

b) 2×(9n+1)−3×(6n+1)=18n+2−18n−3=−12\times(9n+1)-3\times(6n+1)=18n+2-18n-3=-1 d'où (−2)(9n+1)+3(6n+1)=1(-2)(9n+1)+3(6n+1)=1 : PGCD(9n+1,6n+1)=1:la fraction est irreˊductible\boxed{\mathrm{PGCD}(9n+1,6n+1)=1 : \text{la fraction est irréductible}}

c) 5×(14n+3)−14×(5n+1)=70n+15−70n−14=15\times(14n+3)-14\times(5n+1)=70n+15-70n-14=1

PGCD(14n+3,5n+1)=1:la fraction est irreˊductible\boxed{\mathrm{PGCD}(14n+3,5n+1)=1 : \text{la fraction est irréductible}}

Le procédé est toujours le même : on multiplie les deux expressions par les coefficients croisés de nn, de façon à faire disparaître nn dans la différence.

Dans l'édifice

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