تمارين - TCSF & TCTF

الجذع المشترك العلمي و التكنولوجي – خيار فرنسية


درس : Notion d'arithmétique

Exercice 12

(Les questions suivantes sont indépendantes.) et nNn \in \mathbb{N}

  1. Montrer que si nn est impair alors n21n^2 - 1 est un multiple de 8
  2. Déterminer tous les entiers naturels nn tels que 6n+3N\frac{6}{n+3} \in \mathbb{N}
  3. Montrer que si pp est premier différent de 2 alors p+1p+1 est pair
  1. Supposons que nn soit un nombre impair. Cela signifie que nn peut être écrit sous la forme n=2k+1n = 2k + 1, où kk est un entier.
n21=(2k+1)21=(4k2+4k+1)1=4k2+4k=4(k2+k)=4k(k+1)=8p\begin{align*} n^2 - 1 &= (2k + 1)^2 - 1 \\ &=(4k^2 + 4k + 1) - 1 \\ &= 4k^2 + 4k \\ &=4(k^2 + k) \\ &=4k(k+1) \\ &=8p \end{align*}

Remarquons que k(k+1)k(k + 1) est le produit de deux entiers consécutifs, l’un des deux est nécessairement pair.

Donc, k(k+1)k(k + 1) est pair, ce qui implique que k(k+1)=2p k(k + 1)=2p avec pNp\in\mathbb{N}

Conclusion : Si nn est impair, alors n21n^2 - 1 est un multiple de 8.

  1. Nous cherchons les entiers naturels nn tels que 6n+3\frac{6}{n+3} soit un entier naturel. Cela signifie que n+3n+3 doit être un diviseur de 6.

Les diviseurs positifs de 6 sont : 1, 2, 3, 6.

Nous avons donc les équations suivantes :

n+3=1donc : n=13=2n + 3 = 1 \quad \text{donc : } \quad n = 1 - 3 = -2
n+3=2donc : n=23=1n + 3 = 2 \quad \text{donc : } \quad n = 2 - 3 = -1
n+3=3donc : n=33=0n + 3 = 3 \quad \text{donc : } \quad n = 3 - 3 = 0
n+3=6donc : n=63=3n + 3 = 6 \quad \text{donc : } \quad n = 6 - 3 = 3

Conclusion : Les entiers naturels nn tels que 6n+3\frac{6}{n+3} soit un entier sont n=0n = 0 et n=3n = 3.

  1. Si pp est différent de 2, alors pp doit être impair (puisque 2 est le seul nombre premier pair).

Si pp est impair, cela signifie que pp peut être écrit sous la forme p=2k+1p = 2k + 1, où kk est un entier.

Alors,

p+1=(2k+1)+1=2k+2=2(k+1)\begin{align*} p + 1 &= (2k + 1) + 1 \\ &= 2k + 2 \\ &= 2(k + 1) \end{align*}

Nous voyons que p+1p + 1 est un multiple de 2, donc p+1p + 1 est pair.

Conclusion : Si pp est un nombre premier différent de 2, alors p+1p + 1 est pair.

Autre réponse

On a pp premier et différent de 22, donc pp et impair et on a 11 est impair

Donc : p+1p+1 est pair

(car la somme de entiers naturels impairs est pair)