- Congruence (15 exercices)
- Congruence et puissance (7 exercices)
- Problème de clé de vérification (4 exercices)
- Codage (4 exercices)
- Propriété du pgcd et ppcm (3 exercices)
- Petit théorème de Fermat (8 exercices)
- PPCM (3 exercices)
E.1851
Le
code
barre
à
13
chiffres
ou
EAN
13
(European
Article
Number)
est
un
code
constitué
de
13
chiffres
compris
entre
0
et
9,
utilisé
pour
classifier
les
produits
de
la
grande
distribution
:
a
1
a
2
a
3
a
4
a
5
a
6
a
7
a
8
a
9
a
10
a
11
a
12
a
13
On
calcule:
S
=
a
1
+
3
a
2
+
a
3
+
3
a
4
+
a
5
+
3
a
6
+
a
7
+
3
a
8
+
a
9
+3
a
10
+
a
11
+
3
a
12
+
a
13
Le
code
est
accepté
lorsque
:
S
≡
0
(
mod.
10)
.
Il
est
refusé
sinon.
1
En
pratique.
On
considère
le
code
A
=9
780
130
515
186
.
a
Vérifier
que
A
est
accepté.
b
Au
lieu
du
code
A
,
on
a
saisi
le
code
B
=
9
770
130
515
186
en
commettant
une
erreur
sur
le
troisième
chiffre.
Montrer
que
le
code
B
est
refusé.
c
Lors
de
la
saisie
du
code
A
,
deux
chiffres
voisins
ont
été
permutés.
Le
code
C
=9
780
135
015
186
est-il
accepté
ou
refusé?
Le
code
D
=9
780
130
155
186
est-il
accepté
ou
refusé?
2
Effet
d’une
erreur
de
saisie
sur
le
quatrième
chiffre.
a
On
désigne
par
E
le
code
9
78
n
130
515
186
où
n
représente
un
chiffre.
Si
n
=0
,
on
retrouve
le
code
A
donc
E
est
accepté.
Déterminer
toutes
les
valeurs
de
n
pour
lesquelles
E
est
accepté.
b
En
déduire
qu’une
erreur
de
saisie
sur
le
quatrième
chiffre
du
code
A
est
toujours
détectée.
E.11
Le
célèbre
tableau
de
DAVID:
ˇLe
sacre
de
Napoléonı
immortalise
l’événement
du
2
décembre
1804.
Sur
la
période
considérée,
toutes
les
années
dont
le
millésime
est
multiple
de
4
sont
bissextiles,
sauf
l’année
1900.
Considérons
le
2
décembre
1804
comme
le
jour
de
rang
1
1
a
Combien
y
a-t-il
d’années
dont
le
millésime
est
com-pris
entre
1805
(inclus)
et
2003
(inclus)
?
b
Parmi
ces
années,
montrer
qu’il
y
a
48
années
bissex-tiles
2
Prouver
que
le
rang
du
1
er
janvier
2004
est
72
714
.
3
Déterminer
l’entier
a
compris
entre
0
et
6
inclus
tel
que
:
72
714
=
a
(
mod.
7)
.
4
Sachant
que
le
1
er
janvier
2004
était
un
jeudi,
recopier
et
compléter
le
tableau
suivant
où
k
désigne
un
nombre
entier.
Rang
du
jour
7
k
7
k
+1
7
k
+2
7
k
+3
7
k
+4
7
k
+5
7
k
+6
Jour
de
la
semaine
5
Quel
jour
de
la
semaine,
Napoléon
1
er
a-t-il
été
sacré
empereur?
E.19
Les
questions
1
et
2
sont
in-dépendantes.
1
On
considère
deux
nombres
entiers
naturels
a
et
b
tel
que
:
a
est
congru
à
10
modulo
23
b
est
congru
à
15
modulo
23
a
Déterminer
le
plus
petit
nombre
entier
naturel
congru
à
(
a
+
b
)
modulo
23.
b
Déterminer
le
plus
petit
nombre
entier
naturel
congru
à
a
·
b
modulo
23.
2
a
Déterminer
le
plus
petit
nombre
entier
naturel
con-gru
à
1000
modulo
111
b
Montrer
que
pour
tout
nombre
entier
naturel
n
,
1000
n
est
congru
à
n
modulo
111.
En
déduire
que
le
nombre
10
8
+10
4
+1
est
divisible
par
111.
E.2
Une
horloge
électronique
a
été
program-mée
pour
émettre
un
bip
toutes
les
sept
heures.
Le
premier
bip
est
émis
le
31
décembre
à
minuit.
1
a
À
quelle
heure
est
émis
le
dernier
bip
du
1
er
janvier
2005?
b
À
quelle
heure
est
émis
le
premier
bip
du
2
janvier
2005?
c
À
quelle
heure
est
émis
le
dernier
bip
du
2
janvier
2005?
d
À
quelle
heure
est
émis
le
premier
bip
du
3
janvier
2005?
Expliquer
les
réponses.
2
a
Montrer
que
:
24
≡
3
(
mod.
7)
b
En
déduire
le
reste
de
la
division
euclidienne
de
2
×
24
par
7
et
le
reste
de
la
division
euclidienne
de
3
×
24
par
7.
Justifier
les
réponses.
Reproduire
sur
la
copie
et
compléter
le
tableau
suivant
:
n
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Reste
de
la
division
euclidienne
de
n
×
24
par
7
5
1
4
0
3
6
2
c
Expliquer
pourquoi
l’horloge
émet
un
bip
à
minuit
tous
les
7
jours
et
tous
les
7
jours
seulement.
3
On
rappelle
que
l’année
2005
est
une
année
non
bissextile
et
comporte
365
jours.
a
Déterminer
le
plus
petit
entier
naturel
a
tel
que
:
365
≡
a
(
mod.
7)
.
b
À
quelle
date
l’horloge
émettra-t-elle
un
bip
à
minuit
pour
la
dernière
fois
en
2005?
Expliquer
la
réponse.
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/1851
sacados/1851
chapExoCorrec/11
sacados/11
Antilles - 2004 - Au choix - 6 points
chapExoCorrec/19
sacados/19
Japon - 2002 - 5 point - au choix
sacados/2
E.18
Dans
cet
exercice,
on
étudie
la
di-visibilité
par
11
en
exploitant
la
congruence
modulo
11
des
puissances
de
10.
1
a
Vérifier
que
:
100
≡
1
(
mod.
11)
.
En
déduire
que
:
10
4
≡
1
(
mod.
11)
b
Vérifier
que
:
10
≡
−
1
(
mod.
11)
.
En
déduire
que
:
10
3
≡
−
1
(
mod.
11)
10
5
≡
−
1
(
mod.
11)
2
a
En
utilisant
l’égalité
3729=37
×
100+29
et
les
résul-tats
précédents,
montrer
que
3729
est
divisible
par
11.
b
En
utilisant
la
méthode
précédente,
étudier
la
divisi-bilité
de
9
240
par
11
.
3
a
En
utilisant
l’égalité:
3729
=
3
×
1000
+
7
×
100
+
2
×
10
+
9
et
les
résultats
précédents,
montrer
que
3
729
est
divis-ible
par
11
.
b
En
utilisant
cette
méthode,
étudier
la
divisibilité
de
9
240
par
11
.
4
Étudier
la
divisibilité
de
197
277
par
11.
E.10
1
Donner
le
reste
de
la
division
euclidienne
de
5
par
8.
Donner
le
reste
de
la
division
euclidienne
de
5
2
par
8.
2
Donner
le
reste
de
la
division
euclidienne
de
5
86
par
8.
Donner
le
reste
de
la
division
euclidienne
de
5
87
par
8.
3
Donner
est
le
reste
de
la
division
euclidienne
de
965
87
par
8.
4
Soit
n
un
entier
naturel.
Montrer
que
5
2
n
+1
+5
2
n
+2
est
un
multiple
de
8.
E.1
Le
code
d’identification
d’un
article
est
formé
de
sept
chiffres
compris
entre
0
et
9.
Les
six
pre-miers
chiffres
identifient
l’article,
le
septième
est
une
clé
de
contrôle
destinée
à
déceler
une
erreur
dans
l’écriture
des
six
premiers.
On
notera
x
1
x
2
x
3
x
4
x
5
x
6
x
7
un
tel
code.
la
clé
de
contrôle
x
7
est
le
reste
de
la
division
euclidienne
par
10
de
la
somme
:
N
=(
x
1
+
x
3
+
x
5
)+7(
x
2
+
x
4
+
x
6
)
1
a
Vérifier
que
le
code
suivant
est
correct:
2
3
4
1
5
4
7
b
Calculer
la
clé
du
code
suivant
:
9
2
3
4
5
1
•
c
Un
des
chiffres
du
code
suivant
a
été
effacé
:
1
1
2
•
7
7
4
.
Le
calculer.
2
Dans
cette
question
un
des
chiffres
du
code
est
erroné
:
au
lieu
de
saisir
x
1
x
2
x
3
x
4
x
5
x
6
x
7
,le
dactylographe
a
frappé
x
1
x
2
x
3
yx
5
x
6
x
7
a
Écrire
les
sommes
N
1
et
N
2
associées
respectivement
aux
deux
codes
précédents
puis
calculer
la
différence
N
1
−
N
2
b
Montrer
que
l’équation
7
a
=0
(
mod.
10)
où
a
est
un
entier
compris
entre
0
et
9,
a
pour
seule
solution
0.
c
L’erreur
de
frappe
sera-t-elle
détectée?
3
Dans
cette
question,
deux
des
chiffres
du
code
ont
été
intervertis
:
au
lieu
de
saisir
x
1
x
2
x
3
x
4
x
5
x
6
x
7
,
le
dactylo-graphe
a
frappé
x
1
x
3
x
2
x
4
x
5
x
6
x
7
.
a
Écrire
les
sommes
N
1
et
N
2
associées
à
ces
deux
codes,
puis
calculer
la
différence
N
1
−
N
2
.
b
Donner
un
exemple
de
valeurs
de
x
2
et
x
3
pour
lesquelles
la
clé
de
contrôle
ne
détecte
pas
l’erreur.
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/18
sacados/18
Japon -- 2003 -- au choix -- 5 points
chapExoCorrec/10
sacados/10
Liban -- 2005 - 6 points -- au choix
chapExoCorrec/1
sacados/1
Japon - 2004 - 6 points - au choix
E.25
Une
année
bissextile
compte
366
jours
et
une
année
non
bissextile
365
jours.
Une
année
est
bissextile
si
son
ˇnuméroı
est
divisible
par
4
sauf
s’il
s’agit
d’un
siècle.
Les
siècles,
années
dont
le
ˇnuméroı
se
termine
par
deux
zéros,
ne
sont,
en
général,
pas
bissextiles
sauf
si
leur
ˇnuméroı
est
divisible
par
400.
Quelques
exemples:
1996
était
bissextile,
1997
ne
l’était
pas,
1900
non
plus,
mais
2400
le
sera.
1
Trouver
les
deux
entiers
naturels
a
et
b
inférieurs
ou
égaux
à
6
tels
que
:
365
≡
a
(
mod.
7)
;
366
≡
b
(
mod.
7)
.
2
a
En
supposant
que
le
premier
janvier
d’une
année
non
bissextile
soit
un
lundi,
expliquer
pourquoi
le
premier
janvier
de
l’année
suivante
sera
un
mardi.
b
Si
le
premier
janvier
d’une
année
bissextile
est
un
lundi,
quel
jour
de
la
semaine
sera
le
premier
janvier
de
l’année
suivante?
3
Une
période
de
quatre
années
consécutives
compte
:
N
=
3
×
365
+
1
×
366
.
Sans
calculer
N
,
justifier
que
N
≡
5
(
mod.
7)
.
4
En
supposant
que
le
premier
janvier
d’une
année
soit
un
lundi,
quel
jour
de
la
semaine
sera
le
premier
janvier
qua-tre
ans
plus
tard?
Expliquer
la
réponse.
Plus
généralement,
pour
une
date
donnée,
(par
exemple
le
1
er
janvier)
,
chaque
période
de
4
années
produit
un
dé-calage
de
cinq
jours
dans
le
cycle
des
jours
de
la
semaine.
5
Compléter
le
tableau
ci-dessous.
Aucune
justification
n’est
demandée.
Nombre
de
périodes
de
quatre
années
J
=
nombre
de
jours
de
décalage
dans
le
cycle
des
jours
de
la
semaine
Reste
de
la
division
de
J
par
7
0
0
0
1
5
5
2
10
3
3
4
5
6
7
6
a
Expliquer
pourquoi
l’année
2004
est
bissextile.
b
Sachant
que
le
29
février
2004
était
un
dimanche,
quel
jour
de
la
semaine
sera
le
29
février
2008?
c
Quelle
sera
la
prochaine
année
où
le
29
février
sera
un
dimanche?
Expliquer
la
réponse.
E.5
PAS
TERMINE
Dans
un
système
d’identification
des
pro-duits
par
codes
à
barres,
un
code
est
une
succession
de
12
chiffres.
Il
est
précédé
d’un
treizième
chiffre
appelé
clé
du
code
et
qui
sert
à
la
vérification
de
la
bonne
saisie
du
code.
Un
code
à
barres
est
symbolisé
par
le
tableau
:
R
est
la
clé
du
code
et
C
1
,
C
2
,.
.
.
,
C
12
sont
les
chiffres
du
code.
R
,
C
1
,
C
2
,.
.
.
,
C
12
sont
des
entiers
compris
entre
0
et
9.
Les
chiffres
de
rang
impair
(
C
1
;C
3
;
:
:
:
;C
11
)
sont
dans
les
cases
grisées,
ceux
de
rang
pair
dans
les
cases
blanches.
La
clé
est
calculée
de
sorte
que
la
relation
suivante
soit
vérifiée:
3
×
(
somme
des
chiffres
de
rang
impair
)
+(
somme
des
chiffres
de
rang
pair
)
+
R
=
0
(
mod.
10)
1
Sur
l’étiquette
imprimée
plus
haut,
on
a:
R
=
4
;
C
1
=
0
;
C
2
=
1
,.
.
.
Vérifier
que
le
code
de
l’étiquette
ne
contient
pas
d’erreur.
2
Calculer
la
clé
correspondant
au
code
suivant
:
3
Montrer
que
les
deux
codes
suivants
correspondent
à
la
même
clé:
4
Sur
l’étiquette
ci-dessous,
un
des
chiffres
a
été
effacé
et
remplacé
par
la
lettre
a
.
Retrouver
ce
chiffre.
5
Les
deux
premiers
chiffres,
b
et
c
de
l’étiquette,
ont
été
effacés.
Montrer
que
:
c
≡−
3
·
b
−
1
(
mod.
10)
.
En
déduire
les
valeurs
possibles
du
couple
(
b
;
c
)
E.1770
Un
entier
naturel
N
s’écrit
cabc
dans
e
système
de
numération
à
base
cinq
où
a
,
b
,
c
sont
non
nuls,
c’est-à-dire
:
N
=
c
×
5
3
+
a
×
5
2
+
b
×
5
+
c
où
a
,
b
,
c
sont
des
entiers
tels
que
:
0
<a
<
5
;
0
<b
<
5
;
0
<c
<
5
Ce
même
nombre
entier
N
s’écrit
aba
dans
le
système
de
numération
à
base
huit.
1
Montrer
que
N
=65
·
a
+8
·
b
et
en
déduire
que
:
40
·
a
=
126
·
c
−
3
b
·
.
2
a
Justifier
que
40
·
a
≡
0
(
mod.
3)
.
En
déduire
la
valeur
de
a
.
b
Montrer
que
b
≡
0
(
mod.
2)
.
Déterminer
les
valeurs
de
b
et
c
.
c
Donner
l’écriture
de
l’entier
N
dans
les
bases
cinq,
huit
et
dix.
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/25
sacados/25
sacados/5
chapExoCorrec/1770
sacados/1770
E.1989
Le
but
de
cet
exercice
est
de
mon-trer,
par
deux
méthodes
différentes,
que
pour
tout
nombre
entier
naturel
n
,
le
nombre
n
3
+5
·
n
est
divisible
par
6.
Première
méthode
1
Montrer
que
tout
nombre
entier
naturel
n
est
congru,
modulo
6,
à
0,
1,
2,
3,
4
ou
5.
2
Recopier
et
compléter
le
tableau
suivant
avec
des
nom-bres
entiers
naturels
inférieurs
ou
égaux
à
5.
n
≡
:
:
:
(
mod.
6)
0
1
2
3
4
5
n
3
≡
:
:
:
(
mod.
6)
5
n
≡
:
:
:
(
mod.
6)
n
3
+
5
n
≡
:
:
:
(
mod.
6)
3
En
déduire
que
pour
tout
nombre
entier
naturel
n
,
le
nombre
entier
n
3
+5
n
est
divisible
par
6.
Deuxième
méthode
1
Montrer
que
pour
tout
nombre
entier
naturel
n
:
n
·
(
n
+
1)
est
pair.
En
déduire
que
pour
tout
nombre
entier
naturel
n
:
3
·
n
·
(
n
+
1)
est
divisible
par
6.
2
On
admet
que
:
(
n
+
1)
3
+
5
·
(
n
+
1)
=
(
n
3
+
5
·
n
)
+
3
·
n
·
(
n
+
1)
+
6
Montrer
que
si
pour
un
nombre
entier
naturel
;
n
3
+5
·
n
est
divisible
par
6,
alors
(
n
+1)
3
+5
·
(
n
+1)
est
divisible
par
6.
3
Que
reste-t-il
à
vérifier,
pour
en
déduire
que
n
3
+5
·
n
est
divisible
par
6,
pour
tout
nombre
entier
naturel
n
?
2.
Congruence
et
puissance
E.1849
1
a
Déterminer
les
restes
de
la
division
euclidienne
par
7
des
entiers
3
n
pour
n
∈
N
:
n
6
.
b
Recopier
et
compléter
le
tableau
suivant
:
Puissance
de
3
3
0
3
1
3
2
3
3
3
4
3
5
3
6
Reste
modulo
7
c
En
déduire
que,
pour
tout
k
∈
N
,
3
6
k
est
congru
à
1
modulo
7.
2
a
Déterminer
le
plus
petit
entier
naturel
congru
à
1515
modulo
7.
b
Après
avoir
remarqué
que
2004=6
×
334
,
déduire
du
1
le
reste
de
la
division
euclidienne
de
1515
2004
par
7.
c
Montrer
que
dans
la
division
euclidienne
de
1515
2006
par
7
le
reste
est
2.
E.28
1
a
Montrer
que
1999
est
congru
à
4
modulo
7.
b
Déterminer
le
plus
petit
nombre
entier
naturel
congru
à
2007
modulo
7.
2
Soit
n
un
nombre
entier
naturel
congru
à
5
modulo
7.
a
Déterminer
un
nombre
entier
naturel
congru
à
n
3
mod-ulo
7.
b
En
déduire
que
(
n
3
+1)
est
divisible
par
7.
3
Montrer
que
si
n
est
un
nombre
entier
naturel
congru
à
4
modulo
7
alors
(
n
3
−
1)
est
divisible
par
7.
4
On
considère
le
nombre
:
A
=1999
3
+2007
3
.
Sans
calculer
A
,
montrer
en
utilisant
les
résultats
précé-dents
que
A
est
divisible
par
7.
E.7
On
considère
les
entiers
:
A
=
8
387
592
115
;
B
=
9
276
312
516
1
a
Montrer
que
1
000
est
divisible
par
8.
b
Montrer
que
A
est
congru
à
3
modulo
8.
c
Donner
l’entier
naturel
b
strictement
inférieur
à
8
tel
que
B
soit
congru
à
b
modulo
8.
2
Déterminer
les
entiers
naturels
strictement
inférieurs
à
8
qui
sont
congrus
respectivement
à
A
+
B
et
à
A
·
B
modulo
8
.
3
a
Montrer
que
B
2
est
divisible
par
8.
b
Montrer
que
A
2
n’est
pas
divisible
par
8.
c
Montrer
que
A
100
n’est
pas
divisible
par
8.
E.8
On
considère
le
nombre
entier
A
=
18
2002
.
1
A
est
divisible
par
9?
Par
4?
(justifier
les
réponses)
2
On
cherche
à
obtenir
le
reste
de
la
division
euclidienne
de
A
par
7,
en
utilisant
des
congruences.
a
Trouver
l’entier
r
vérifiant
:
0
r
<
7
18
=
r
(
mod.
7)
b
Quel
est
le
plus
petit
entier
naturel
non
nul
n
tel
que
:
r
n
=
1
(
mod.
7)
?
c
Prouver
que
pour
tout
nombre
entier
naturel
k
,
4
3
k
est
congru
à
1
modulo
7.
d
En
déduire
le
reste
de
la
division
euclidienne
de
A
par
7.
3
Montrer
que
2002
18
est
divisible
par
13.
https://chingmath.fr
sacados/1989
chapExoCorrec/1849
sacados/1849
sacados/28
Antilles Guyane - Juin 2002 - 5 points
chapExoCorrec/7
sacados/7
Antilles - Septembre 2002 - 7 points - au choix
chapExoCorrec/8
sacados/8
Liban - Juin 2002 - 6 points
E.1769
Pour
tout
entier
n
1
,
on
considère
le
nombre
entier:
11
n
+
5
n
−
7
1
a
Quel
est
le
reste
de
11
dans
la
division
euclidienne
par
10?
b
Démontrer
que,
pour
tout
nombre
entier
n
1
:
11
n
≡
1
(
mod.
10)
.
2
Démontrer
que,
pour
tout
nombre
entier
n
1
,
5
n
≡
5
(
mod.
10)
.
(On
pourra
utiliser
un
raisonnement
par
récurrence
ou
s’appuyer
sur
des
propriétés
de
divisibilité)
3
Quel
est
le
chiffre
des
unités
de
l’entier
11
2007
+5
2007
−
7
?
Justifier
la
réponse
donnée.
E.1848
1
Montrer
que,
pour
tout
n
∈
N
,
on
a:
2
3(
n
+1)
−
1
=
8
·
2
3
n
−
1
+
7
.
2
Montrer,
à
l’aide
d’un
raisonnement
par
récurrence
que
la
propriété
suivante
est
vraie
pour
tout
n
∈
N
:
2
3
n
−
1
est
divisible
par
7.
E.35
1
Montrer
la
relation
suivante
pour
n
∈
N
:
9
·
9
n
−
2
n
+
7
×
2
n
2
Montrer
par
récurrence
que
9
n
−
2
n
est
un
multiple
de
7
pour
tout
n
∈
N
.
3.
Problème
de
clé
de
vérification
E.15
Sur
le
catalogue
d’une
entreprise
de
vente
par
correspondance,
la
référence
de
chaque
article
d’un
nombre
à
cinq
chiffres
x
y
z
t
u
(le
premier
de
ces
chiffres
x
étant
différent
de
zéro)
,
suivi
d’une
lettre
majuscule
choisie
antre
A
et
N
,
à
l’exception
de
la
lettre
I
.
À
cette
lettre
majuscule
est
associé
un
nombre
appelé
clé
selon
le
tableau
suivant
:
Lettre
A
B
C
D
E
F
G
H
J
K
L
M
N
Clé
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
À
des
fins
du
contrôle,
on
impose,
pour
chaque
référence,
que
la
somme
du
nombre
à
cinq
chiffres
et
de
la
clef
obtenue
grâce
au
tableau,
soit
un
nombre
divisible
par
13.
Par
exemple
considérons
un
article
dont
la
référence
est
18
501M.
Le
nombre
à
cinq
chiffres
est
18
501
.
La
clé
asso-ciée
à
M
est
11:
18501
+
11
=
18512
=
13
×
1424
.
18512
est
divisible
par
13,
donc
cette
référence
est
correcte.
1
Les
deux
références
suivantes
sont-elles
correctes?
13587
M
;
45905
A
Les
réponses
doivent
être
justifiées.
2
On
veut
retrouver
la
lettre
d’une
référence
dont
il
ne
reste
que
le
nombre
à
cinq
chiffres
26014
.
a
Montrer
que
:
13
×
2001
<
26014
<
13
×
2002
.
b
En
déduire
la
lettre
manquante.
3
On
veut
retrouver
un
chiffre
illisible
dans
la
référence
d’un
article.
Cette
référence
est
85
z
29
C
(
z
étant
le
chiffre
illisible)
.
a
Montrer
que
le
problème
revient
à
trouver
z
tel
que
0
z
9
et
:
8
×
10
4
+5
×
10
3
+
z
×
10
2
+2
×
10+9+2
≡
0
(
mod.
13)
Cette
relation
sera
notée
(
E
)
dans
toute
la
suite.
b
Recopier
et
compléter
le
tableau
suivant
à
l’aide
d’entiers
naturels
compris
entre
0
et
12.
10
0
≡
:
:
:
(
mod.
13)
10
1
≡
:
:
:
(
mod.
13)
10
2
≡
:
:
:
(
mod.
13)
10
3
≡
:
:
:
(
mod.
13)
10
4
≡
:
:
:
(
mod.
13)
c
En
utilisant
les
propriétés
des
congruences
et
les
résul-tats
obtenus
dans
le
tableau
précédent,
montrer
que
le
problème
revient
à
trouver
z
(
0
z
9
)
tel
que
:
11
+
9
z
≡
(
mod.
13)
d
Déterminer
le
chiffre
illisible
de
la
référence.
Écrire
alors
cette
référence.
E.9
Dans
une
entreprise
de
vente
par
cor-respondance,
les
références
des
articles
sont
composées
de
6
chiffres
et
d’une
lettre
de
contrôle
afin
d’éviter
les
erreurs
de
saisie.
La
position
de
la
lettre
dans
l’alphabet
correspondant
au
reste
de
la
division
de
la
référence
numérique
par
26.
Exemple
:
la
référence
numérique
123
456=4748
×
26+8
et
la
8
e
lettre
de
l’alphabet
est
H
donc
la
référence
de
l’article
avec
sa
clé
de
contrôle
est
123
456
H
.
1
La
référence
numérique
d’un
article
est
784
503
,
déter-miner
la
lettre
de
contrôle
correspondant
à
cette
référence.
2
On
considère
la
référence
:
:
:
37
254
H
où
le
premier
chiffre
a
été
effacé.
a
On
note
n
le
chiffre
manquant
;
Vérifier
que
le
nombre
vérifie:
n
·
37
254
=
n
×
100
000
+
37
254
b
Déterminer
le
reste
de
la
division
de
100
000
par
26,
puis
de
37
254
par
26.
c
En
déduire
que
:
4
·
n
+22=8
(
mod.
26)
.
d
Sachant
que
1
n
9
,
déterminer
le
chiffre
manquant
de
la
référence.
https://chingmath.fr
sacados/1769
chapExoCorrec/1848
sacados/1848
sacados/35
sacados/15
chapExoCorrec/9
sacados/9
E.3
Le
numéro
I.N.S.E.E.
est
constitué
de
15
chiffres.
En
lisant
de
gauche
à
droite
:
Le
premier
chiffre
est
1
s’il
s’agit
d’un
homme,
2
s’il
s’agit
d’une
femme
;
les
deux
chiffres
suivants
désignent
les
deux
derniers
chiffres
de
l’année
de
naissance
;
les
deux
chiffres
suivants
désignent
le
mois
de
naissance
;
les
deux
chiffres
suivants
désignent
le
département
de
naissance
;
les
trois
chiffres
suivants
désignent
la
commune
de
nais-sance
;
les
trois
chiffres
suivants
désignent
le
numéro
d’inscription
sur
le
registre
civil;
les
deux
derniers
chiffres
désignent
la
clé
K
,
calculée
de
la
manière
suivante
:
Soit
A
le
nombre
entier
constitué
par
les
13
chiffres
de
gauche,
soit
r
le
reste
de
la
division
euclidienne
de
A
par
97,
alors
K
=97
−
r
Les
13
premiers
chiffres
(sans
clé)
du
nombre
I
.
N
.
S
.
E
.
E
.
de
Sophie
sont
2
850
786
183
048
.
On
note
A
ce
nombre
et
r
le
reste
de
la
division
euclidienne
de
A
par
97.
1
Donner
le
mois
de
l’année
de
naissance
de
Sophie.
2
a
Déterminer
les
deux
entiers
a
et
b
tels
que
:
A
=
a
×
10
6
+
b
avec
0
b<
10
6
.
b
En
utilisant
le
reste
de
100
dans
sa
division
euclidienne
par
97;
montrer
que
:
10
6
≡
27
(
mod.
97)
c
En
déduire
le
reste
r
de
la
division
euclidienne
de
A
par
97.
3
Déterminer
la
clé
K
du
numéro
I.N.S.E.E.
de
Sophie.
4
Sophie,
à
qui
l’on
demande
les
treize
premiers
chiffres
de
son
numéro
I.N.S.E.E.,
inverse
les
deux
derniers
chiffres
et
répond
2
850
786
183
084
à
la
place
de
2
850
786
183
048
.
On
note
B
la
réponse
de
Sophie.
a
Calculer
la
différence
B
−
A
et
en
déduire
que
le
reste
de
la
division
euclidienne
de
B
par
97
est
égal
à
21.
b
L’erreur
faite
par
Sophie
peut-elle
être
détectée
?
E.1850
Tous
les
ouvrages
publiés
sont
identifiés
par
un
numéro
ISBN
(International
Standard
Book
Number)
qui
indique
la
langue
de
publication,
l’éditeur
et
la
référence
de
l’ouvrage
chez
cet
éditeur.
Un
numéro
ISBN
est
constitué
de
neuf
chiffres
(c’est-à-dire
neuf
entiers
compris
entre
0
et
9)
suivis
d’une
espace
et
d’une
clé.
Cette
clé
est
un
chiffre
ou
la
lettre
X
(le
10
en
numérotation
romaine)
.
Pour
déterminer
la
clé
d’un
numéro
ISBN
dont
les
neuf
pre-miers
chiffres
sont
abcdefghi
,
on
calcule
l’entier:
N
=
a
+2
·
b
+3
·
c
+4
·
d
+5
·
e
+6
f
·
+7
·
g
+8
·
h
+9
·
i
puis
on
déterminer
l’entier
r
compris
entre
0
et
10
qui
est
congru
à
N
modulo
11
.
Si
l’entier
r
est
strictement
inférieur
à
10
,
la
clé
est
égale
à
r
;
si
l’entier
r
est
égal
à
10
,
la
clé
est
X
.
1
Vérifier
que
la
clé
du
numéro
ISBN
190190340
0
est
cor-recte.
2
Calculer
la
clé
du
numéro
ISBN
dont
les
9
premiers
chiffres
sont
:
103
241
052.
3
Le
quatrième
chiffre
du
numéro
ISBN
d’un
ouvrage
est
illisible.
On
le
note
d
.
La
clé
de
ce
numéro
est
4
et
le
numéro
se
présente
ainsi
:
329
d12
560
4.
a
Montrer
que
:
4
·
d
≡
2
(
mod.
11)
.
b
En
déduire
le
chiffre
d
.
4
Le
premier
chiffre
et
le
neuvième
chiffre
du
numéro
ISBN
d’un
ouvrage
sont
illisibles.
On
les
note
a
et
i
.
La
clé
de
ce
numéro
est
9
et
le
numéro
se
présente
ainsi
:
a32
100
50i.
a
Montrer
que
:
a
≡
2
−
9
·
i
(
mod.
11)
.
b
Donner
deux
valeurs
possibles
du
couple
(
a
;
i
)
.
4.
Codage
E.21
Les
codes
secrets
des
cartes
ban-caires
sont
formés
de
quatre
chiffres
pris
de
0
à
9.
Pierre
n’a
pas
noté
celui
de
sa
carte
bancaire
dans
son
agenda,
mais
comme
il
a
peur
de
l’oublier,
il
a
quand
même
noté
la
forme
ˇ
cryptée
ı
de
son
code
secret
de
façon
que
son
code
se-cret
ne
soit
pas
découvert
si
son
agenda
était
perdu.
Pierre
réalise
toujours
son
cryptage
de
la
façon
suivante
:
Il
choisit
deux
chiffres
a
et
b
,
appelés
ˇ
clés
du
cryptage
ı,
qui
vont
lui
servir
à
tout
le
cryptage.
Il
remplace
chaque
chiffre
n
de
son
code
secret
par
le
chiffre
p
,
appelée
forme
cryptée
de
n
,
qu’il
calcule
à
l’aide
de
la
formule
suivante
:
p
≡
a
×
n
+
b
(
mod.
10)
L’objectif
de
la
partie
A
est
de
retrouver
le
code
secret
de
la
carte
bancaire
de
Pierre,
connaissant
les
clés
de
cryptage.
L’objectif
de
la
partie
B
est
de
retrouver
les
clés
de
cryptage.
Les
parties
A
et
B
sont
donc
indépendantes.
Partie
A
Pierre
a
choisi
ici:
a
=
3
;
b
=
7
Alors:
p
≡
3
×
n
+
7
(
mod.
10)
Par
exemple,
la
forme
cryptée
du
chiffre
5
sera
le
chiffre
2.
Car
:
3
×
5
+
7
=
22
;
22
≡
2
(
mod.
10)
1
Reproduire
et
compléter
la
table
de
cryptage
ci-dessous
correspondant
à
la
formule
de
Pierre.
n
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
p
6
9
2
1
2
Pierre
a
inscrit
8
5
0
3
dans
son
agenda
qui
est
la
forme
cryptée
de
son
code
secret,
quel
est
son
véritable
code
secret?
Partie
B
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/3
sacados/3
Antilles - 2003 - 7 points - Obligatoire
chapExoCorrec/1850
sacados/1850
chapExoCorrec/21
sacados/21
Pierre
a
fait
des
émules.
Quentin
utilise
la
même
formule
que
Pierre
:
p
≡
a
×
n
+
b
(
mod.
10)
Mais
en
prenant
deux
autres
valeurs
de
a
et
b
parmi
les
chiffres
de
0
à
9.
Pierre
prétend
pouvoir
déterminer
la
formule
de
Quentin
(c’est-à-dire
trouver
les
nombres
a
et
b
)
,
car
ce
dernier
lui
a
avoué
les
formes
cryptées
de
deux
chiffres
:
La
forme
cryptée
du
chiffre
3
est
le
chiffre
3
.
La
forme
cryptée
du
chiffre
4
est
le
chiffre
2
.
1
Établir
que
découvrir
a
et
b
revient
à
résoudre
le
système
d’inconnue
(
a
;
b
)
:
3
a
+
b
≡
3
(
mod.
10)
4
a
+
b
≡
2
(
mod.
10)
où
a
et
b
sont
des
chiffres
de
0
à
9.
2
Pierre
prétend
que
le
couple
(9
;
6)
est
une
solution
de
ce
système.
Montrer
qu’il
a
raison
E.17
Les
parties
I
et
II
sont
indépen-dantes.
Partie
I
Nathalie
communique
avec
une
amie
en
fabriquant
des
mes-sages
codés.
Chaque
lettre
de
l’alphabet
est
repérée
par
son
rang
x
,
1
x
26
:
1
pour
A
,
2
pour
B
,
etc.
.
.
La
lettre
de
rang
x
est
codée
par
la
lettre
de
rang
y
tel
que
:
1
y
26
;
y
≡
x
+
10
(
mod.
26)
Exemples:
La
lettre
V
a
pour
rang
x
=22
;
on
a
:
1
y
26
;
y
≡
32
(
mod.
26)
donc
y
=6
.
La
lettre
V
est
codée
par
la
lettre
F
.
1
Recopier
et
dresser
le
tableau
ci-dessous
pour
toutes
les
lettres
de
l’alphabet.
Lettre
A
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
V
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
x
1
22
y
11
6
Codage
K
F
2
Retrouver
le
codage
du
mot
ˇ
ARITHMETIQUE
ı.
3
Décoder
le
mot
ˇ
OEBY
ı.
Partie
II
1
Remarquant
que
999=27
×
37
,
démontrer
que
:
10
3
≡
1
(
mod.
37)
;
10
30
≡
1
(
mod.
37)
2
Démontrer
que,
pour
tout
entier
naturel
n
,
on
a:
10
3
n
≡
1
(
mod.
37)
.
3
En
déduire
que
l’entier
N
=10
10
+10
20
+10
30
est
un
mul-tiple
de
37.
(On
pourra
remarquer
que
10
10
=10
9
×
10
)
.
E.22
ˇ
La
lutte
incessante
entre
concepteurs
et
briseurs
de
codes
a
permis
une
série
de
remarquables
per-cées
scientifiques.
Les
concepteurs
ont
cherché
à
élaborer
des
codes
toujours
plus
sophistiqués
pour
protéger
les
communica-tions,
alors
que
les
décrypteurs
imaginaient
perpétuellement
des
méthodes
plus
performantes
pour
les
attaquer...
Leur
tra-vail
a
accéléré
le
développement
technologique,
notamment
dans
le
cas
de
l’ordinateur....
L’art
de
communication
secrète,
aussi
appelé
cryptographie,
fournira
à
l’âge
de
l’information
ses
verrous
et
ses
clefs
ı.
Histoire
des
codes
secrets
-
Simon
Singh
Le
code
ASCII
(American
Standard
Code
for
Information
In-terchange)
en
informatique,
permet
d’associer
à
chaque
car-actère
(lettre,
signe
de
ponctuation,
chiffre,.
.
.
)
un
nombre
entier
n
,
compris
entre
0
et
255.
Le
tableau
ci-dessous
donne
les
codes
attribués
aux
lettres
de
l’alphabet
:
Lettre
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
Code
ASCII
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
Lettre
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Code
ASCII
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
1
ˇChiffrementı
à
clé
utilisant
l’arithmétique
Le
procédé
suivant
permet
de
masquer
le
mot
initial:
à
chaque
nombre
n
,
du
Code
ASCII
correspondant
à
une
lettre
donnée,
on
associe
le
reste
de
la
division
de
7
n
par
256.
Exemple:
Codage
de
la
lettre
B
Code
ASCII
de
la
lettre
B
:
66.
Calcul
du
nouveau
code
de
la
lettre
B
:
7
×
66
=
462
;
462
=
256
×
1
+
206
.
Nouveau
code
de
la
lettre
B
:
206
Ainsi
le
mot
BONJOUR
sera
codé
:
Mot
B
O
N
J
O
U
R
Code
ASCII
66
79
78
74
79
85
82
Nouveau
codage
206
41
34
6
41
83
62
Codage
du
mot
CLE
a
Code
ASCII
de
C
:
67
;
7
×
67
=
469
Déterminer
le
reste
de
la
division
euclidienne
de
469
par
256,
en
déduire
le
nouveau
code
de
la
lettre
C
.
b
De
la
même
façon,
déterminer
le
nouveau
code
de
la
lettre
L,
puis
de
la
lettre
E,
puis
de
la
lettre
F,
en
déduire
le
codage
du
mot
CLEF.
2
ˇDéchiffrementı
:
Soit
x
le
nouveau
code
de
la
lettre
à
découvrir
et
n
son
code
ASCII.
a
Justifier
que
:
x
=7
·
n
(
mod.
256)
b
En
déduire
que
:
193
·
x
=
n
(
mod.
256)
.
On
admet
que
n
est
le
reste
de
la
division
euclidienne
de
183
·
x
par
256.
c
Vérifier
que
pour
x
=206
,
on
a
bien
n
=66
qui
corre-spond
à
la
lettre
B
.
d
Décoder
le
mot
suivant
:
206
199
213
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/17
sacados/17
sacados/22
Liban - 2004 - 7 points - au choix
E.4
Arthur
et
Wilson
sont
deux
jumeaux
qui
ont
l’habitude
de
communiquer
à
l’aide
de
messages
codés.
Ils
réalisent
toujours
leur
cryptage
de
la
façon
suivante
:
Chaque
lettre
de
l’alphabet
munie
de
son
numéro
d’ordre
n
est
remplacée
par
la
lettre
de
l’alphabet
munie
du
numéro
d’ordre
p
(1
p
26)
obtenue
à
l’aide
de
la
formule
:
p
=
3
×
n
+
7
(
mod.
26)
Par
exemple
la
forme
cryptée
de
L
est
Q
car:
3
×
12+7=43
et
43
=
17
(
mod.
26)
.
1
Reproduire
et
compléter
la
table
de
cryptage
ci-dessous
(aucune
justification
n’est
demandée)
.
lettre
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
n
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
p
17
forme
cryptée
J
Q
lettre
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
n
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
p
1
forme
cryptée
A
2
Arthur
a
envoyé
le
message
suivant
à
Wilson:
MIJUZ
CZRI
OJ
IV
RLLHOV
.
Retrouver
la
forme
décryptée
du
message.
3
Wilson
désire
lui
répondre
:
MERCI
.
Donner
la
forme
cryptée
de
ce
message.
5.
Propriété
du
pgcd
et
ppcm
E.3865
Indiquer
si
la
proposition
suivante
est
vraie
ou
fausse
et
donner
une
démonstration
de
la
réponse
choisie.
ˇIl
existe
un
seul
couple
(
a
;
b
)
de
nombres
entiers
na-turels,
tel
que
:
a<b
;
PPCM
(
a
;
b
)
−
PGCD
(
a
;
b
)=1
ı
E.3866
Indiquer
si
la
proposition
suivante
est
vraie
ou
fausse
et
donner
une
démonstration
de
la
réponse
choisie.
ˇOn
considère
l’équation:
(
E
):
x
2
−
52
x
+480=0
où
x
est
un
entier
naturel.
Il
existe
deux
entiers
naturels
non
nuls
dont
le
PGCD
et
le
PPCM
sont
solutions
de
l’équation
(
E
)
.ı
E.4118
Soit
U
n
la
suite
numérique
définie
par
:
U
0
=
0
U
n
+1
=
2
·
U
n
+
1
pour
tout
n
∈
N
1
Montrer
que,
pour
tout
entier
naturel
n
,
U
n
+1
et
U
n
sont
premiers
entre
eux.
2
Montrer
que
pour
tout
entier
naturel
n
:
U
n
=
2
n
−
1
3
Montrer
que,
pour
tous
entiers
naturels
n
et
p
non
nuls
tels
que
n
p
:
U
n
=
U
p
·
U
n
−
p
+
1
+
U
n
−
p
La
notation
pgcd
(
a
;
b
)
est
utilisée,
dans
la
suite,
pour
désigner
le
plus
grand
diviseur
commun
à
deux
entiers
naturels
a
et
b
.
4
Montrer
pour
n
p
l’égalité:
pgcd
(
U
n
;
U
p
)
=
pgcd
(
U
p
;
U
n
−
p
)
5
Soit
n
et
p
deux
entiers
naturels
non
nuls,
montrer
que
:
pgcd
(
U
n
;
U
p
)
=
U
pgcd
(
n
;
p
)
Déterminer
l’entier:
pgcd
(
U
2005
;
U
15
)
.
6.
Petit
théorème
de
Fermat
E.3192
Le
but
de
l’exercice
est
d’étudier
certaines
propriétés
de
divisibilité
de
l’entier
4
n
−
1
,
lorsque
n
est
un
entier
naturel.
On
rappelle
la
propriété
connue
sous
le
nom
de
petit
théorème
de
Fermat
:
ˇ
Si
p
est
un
nombre
entier
premier
et
a
un
entier
naturel
premier
avec
p
,
alors
a
p
−
1
−
1
≡
0
(
mod.
p
)
ı
Partie
A.
Quelques
exemples.
1
Démontrer
que,
pour
tout
entier
naturel
n
,
4
n
est
congru
à
1
modulo
3
.
2
Prouver
à
l’aide
du
petit
théorème
de
Fermat,
que
4
28
−
1
est
divisible
par
29
.
3
Pour
1
n
4
,
déterminer
le
reste
de
la
division
de
4
n
par
17
.
En
déduire
que,
pour
tout
entier
k
,
l’entier
4
4
k
−
1
est
divisible
par
17
.
4
Pour
quels
entiers
naturels
n
l’entier
4
n
−
1
est-il
divisible
par
5?
5
À
l’aide
des
questions
précédentes,
déterminer
quatre
di-viseurs
premiers
de
4
28
−
1
.
Partie
B.
Divisibilité
par
un
entier
premier
Soit
p
un
entier
premier
différent
de
2
.
1
Démontrer
qu’il
existe
un
entier
n
1
tel
que
:
4
n
≡
1
(
mod.
p
)
.
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/4
sacados/4
chapExoCorrec/3865
sacados/3865
chapExoCorrec/3866
sacados/3866
Extrait Liban
Juin 2010
sacados/4118
Extrait d'Amerique du Sud
Novembre 2005
chapExoCorrec/3192
sacados/3192
2
Soit
n
1
un
entier
naturel
tel
que
4
n
≡
1
(
mod.
p
)
.
On
note
b
le
plus
petit
entier
strictement
positif
tel
que
4
b
≡
1
(
mod.
p
)
et
r
le
reste
de
la
division
euclidienne
de
n
par
b
:
a
Démontrer
que
4
r
≡
1
(
mod.
p
)
.
En
déduire
que
r
=
0
.
b
Prouver
l’équivalence
:
4
n
−
1
est
divisible
par
p
si,
et
seulement
si,
n
est
multiple
de
b
.
c
En
déduire
que
b
divise
p
−
1
.
E.4275
On
rappelle
la
propriété
connue
sous
le
nom
de
petit
théorème
de
Fermat
:
ˇ
Si
p
est
un
entier
premier
et
q
un
entier
naturel
premier
avec
p
,
alors
q
p
−
1
≡
1
(
mod.
p
)
.
ı
On
considère
la
suite
u
n
définie
pour
tout
entier
naturel
n
non
nul
par
:
u
n
=
2
n
+
3
n
+
6
n
−
1
Soit
p
un
entier
premier
strictement
supérieur
à
3
.
1
Montrer
que
:
6
×
2
p
−
2
≡
3
(
mod.
p
)
;
6
×
3
p
−
2
≡
2
(
mod.
p
)
2
En
déduire
que
:
6
·
u
p
−
2
≡
0
(
mod.
p
)
.
E.3252
1
On
considère
l’équation
(
E
)
:
109
x
−
226
y
=1
où
x
et
y
sont
des
entiers
relatifs.
a
Déterminer
le
pgcd
de
109
et
226.
Que
peut-on
en
conclure
pour
l’équation
(
E
)
?
b
Montrer
que
l’ensemble
des
solutions
de
(
E
)
est
l’ensemble
des
couples
de
la
forme
(141+226
k
;
68+109
k
)
,
où
k
appartient
à
Z
.
En
déduire
qu’il
existe
un
unique
entier
naturel
non
nul
d
inférieur
ou
égal
à
226
et
un
unique
entier
na-turel
non
nul
e
tels
que
:
109
d
=1+226
e
.
(On
précisera
les
valeurs
des
entiers
d
et
e
)
2
Démontrer
que
227
est
un
entier
premier.
3
On
note
A
l’ensemble
des
227
entiers
naturels
a
tels
que
:
a
226
.
On
considère
les
deux
fonctions
f
et
g
de
A
dans
A
définies
de
la
manière
suivante
:
à
tout
entier
de
A
,
f
associe
le
reste
de
la
division
euclidienne
de
a
109
par
227;
à
tout
entier
de
A
,
g
associe
le
reste
de
la
division
euclidienne
de
a
141
par
227.
a
Vérifier
que
:
g
f
(0)
=0
.
On
rappelle
le
résultat
suivant
appelé
petit
théorème
de
Fermat:
Si
p
est
un
entier
premier
et
a
un
entier
non
divisible
par
p
alors
a
p
−
1
≡
1
(
mod.
p
)
b
Montrer
que,
quel
que
soit
l’entier
non
nul
a
de
A
:
a
226
≡
1
(
mod.
227)
.
c
En
utilisant
1
b
,
en
déduire
que,
quel
que
soit
l’entier
non
nul
a
de
A
:
g
f
(
a
)
=
a
.
Que
peut-on
dire
de
:
f
g
(
a
)
=
a
?
E.3625
1
On
considère
l’ensemble
:
A
7
=
1
;
2
;
3
;
4
;
5
;
6
a
Pour
tout
élément
de
A
7
écrire
dans
le
tableau
figurant
en
annexe
l’unique
élément
y
de
A
7
tel
que
:
a
·
y
≡
1
(
mod.
7)
.
b
Pour
x
entier
relatif,
démontrer
que
:
l’équation
3
x
≡
5
(
mod.
7)
équivaut
à
x
≡
4
(
mod.
7)
.
c
Pour
x
entier
relatif,
montrer
que
les
seuls
entiers
re-latifs
x
solutions
de
l’équation
a
·
x
≡
0
(
mod.
7)
sont
les
multiples
de
7
.
2
Dans
toute
cette
question,
p
est
un
entier
premier
supérieur
ou
égal
à
3
.
On
considère
l’ensemble
A
p
=
1
;
2
;
:::
;
p
−
1
des
entiers
naturels
non
nuls
et
stricte-ment
inférieurs
à
p
.
Soit
a
un
élément
de
A
p
.
a
Vérifier
que
a
p
−
2
est
une
solution
de
l’équation:
a
·
x
≡
1
(
mod.
p
)
.
b
On
note
r
le
reste
dans
la
division
euclidienne
de
a
p
−
2
par
p
.
Démontrer
que
r
est
l’unique
solution
x
dans
A
p
,
de
l’équation
a
·
x
≡
1
(
mod.
p
)
.
c
Soient
x
et
y
deux
entiers
relatifs.
Démontrer
que
x
·
y
≡
0
(
mod.
p
)
si,
et
seulement,
si
x
est
un
multiple
de
p
où
y
est
un
multiple
de
p
.
d
Application
:
p
=31
.
Résoudre
dans
A
31
les
équations
:
2
x
≡
1
(
mod.
31)
et
3
x
≡
1
(
mod.
31)
.
À
l’aide
des
résultats
précédents,
résoudre
dans
Z
l’équation:
6
x
2
−
5
x
+
1
≡
0
(
mod.
31)
E.3867
On
rappelle
la
propriété,
connue
sous
le
nom
de
petit
théorème
de
Fermat
:
ˇ
soit
p
un
entier
premier
et
a
un
entier
naturel
premier
avec
p
;
alors
a
p
−
1
−
1
est
divisible
par
p
ı.
1
Soit
p
un
entier
premier
impair.
a
Montrer
qu’il
existe
un
entier
naturel
k
,
non
nul,
tel
que
:
2
k
≡
1
(
mod.
p
)
.
b
Soit
k
un
entier
naturel
non
nul
tel
que
2
k
≡
1
(
mod.
p
)
et
soit
n
un
entier
naturel.
Montrer
que,
si
k
divise
n
,
alors:
2
n
≡
1
(
mod.
p
)
.
c
Soit
b
tel
que
2
b
≡
1
(
mod.
p
)
,
b
étant
le
plus
petit
en-tier
non
nul
vérifiant
cette
propriété.
Montrer,
en
utilisant
la
division
euclidienne
de
n
par
b
,
que
:
si
2
n
≡
1
(
mod.
p
)
alors
b
divise
n
.
2
Soit
q
un
entier
premier
impair
et
l’entier
A
=2
q
−
1
.
On
prend
pour
p
un
facteur
premier
de
A
.
a
Justifier
que
:
2
q
≡
1
(
mod.
p
)
b
Montrer
que
p
est
impair.
c
Soit
b
tel
que
2
b
≡
1
(
mod.
p
)
,
b
étant
le
plus
petit
en-tier
non
nul
vérifiant
cette
propriété.
Montrer,
en
utilisant
1
,
que
b
divise
q
.
En
déduire
que
b
=
q
.
d
Montrer
que
q
divise
p
−
1
,
puis
montrer
que
p
≡
1
(
mod.
2
q
)
.
3
Soit
A
1
=2
17
−
1
.
Voici
la
liste
des
entiers
premiers
in-férieurs
à
400
et
qui
sont
de
la
forme
34
m
+1
,
avec
m
entier
non
nul
:
103,
137,
239,
307.
En
déduire
que
A
1
est
premier.
https://chingmath.fr
chapExoCorrec/4275
sacados/4275
chapExoCorrec/3252
sacados/3252
Liban
Juin 2005
5 points
sacados/3625
chapExoCorrec/3867
sacados/3867
E.3868
Pour
tout
entier
naturel
n
supérieur
ou
égal
à
2
,
on
pose
:
A
(
n
)
=
n
4
+
1
L’objet
de
l’exercice
est
l’étude
des
diviseurs
premiers
de
A
(
n
)
.
1
Quelques
résultats
:
a
Étudier
la
parité
de
l’entier
A
(11)
.
b
Montrer
que,
quel
que
soit
l’entier
n
,
A
(
n
)
n’est
pas
un
multiple
de
3
.
c
Montrer
que
tout
entier
d
diviseur
de
A
(
n
)
est
premier
avec
n
.
d
Montrer
que,
pour
tout
entier
d
diviseur
de
A
(
n
)
:
n
8
≡
1
(
mod.
d
)
2
Recherche
de
critères
:
Soit
d
un
diviseur
de
A
(
n
)
.
On
note
s
le
plus
petit
des
entiers
naturels
non
nuls
k
tels
que
:
n
k
≡
1
(
mod.
d
)
a
Soit
k
un
tel
entier.
En
utilisant
la
division
euclidienne
de
k
par
s
,
montrer
que
s
divise
k
.
b
En
déduire
que
s
est
un
diviseur
de
8
.
c
Montrer
que
si,
de
plus,
d
est
premier,
alors
s
est
un
diviseur
de
d
−
1
.
On
pourra
utiliser
le
petit
théorème
de
Fermat.
3
Recherche
des
diviseurs
premiers
de
A
(
n
)
dans
le
cas
où
n
est
un
entier
pair.
Soit
p
un
diviseur
premier
de
A
(
n
)
.
En
examinant
suc-cessivement
les
cas
:
s
=
1
;
s
=
2
;
s
=
4
conclure
que
p
est
congru
à
1
modulo
8.
4
Indication
:
dans
cette
question
toute
trace
de
recherche,
même
incomplète,
sera
en
compte
dans
l’évaluation.
Appliquer
ce
qui
précède
à
la
recherche
des
diviseurs
pre-miers
de
A
(12)
.
Indication
:
la
liste
des
entiers
premiers
congrus
à
1
mod-ulo
8
débute
par
17,
41,
73,
89,
97,
113,
137.
.
.
.
E.4327
On
rappelle
la
propriété,
connue
sous
le
nom
de
petit
théorème
de
Fermat
:
Si
p
est
un
entier
premier
et
a
est
un
entier
naturel
non
divisible
par
p
,
alors
a
p
−
1
≡
1
(
mod.
p
)
.
On
considère
la
suite
u
n
d’entiers
naturels
définie
par
:
u
0
=
1
;
u
n
+1
=10
·
u
n
+21
pour
tout
entier
n
∈
N
1
Calculer
u
1
,
u
2
et
u
3
.
2
a
Démontrer
par
récurrence
que,
pour
tout
entier
na-turel
n
:
3
·
u
n
=
10
n
+1
−
7
b
En
déduire,
pour
tout
entier
naturel
n
,
l’écriture
déci-male
de
u
n
.
3
Montrer
que
u
2
est
un
entier
premier.
On
se
propose
maintenant
d’étudier
la
divisibilité
des
termes
de
la
suite
u
n
par
certains
entiers
premiers.
4
Démontrer
que,
pour
tout
entier
naturel
n
,
u
n
n’est
pas
divisible
ni
par
2
,
ni
par
3
,
ni
par
5
.
5
a
Démontrer
que,
pour
tout
entier
naturel
n
:
3
·
u
n
≡
4
−
(
−
1)
n
(
mod.
11)
b
En
déduire
que,
pour
tout
entier
naturel
n
,
u
n
n’est
pas
divisible
par
11
.
6
a
Démontrer
l’égalité:
10
16
≡
1
(
mod.
17)
.
b
En
déduire
que,
pour
tout
entier
naturel
k
,
u
16
k
+8
est
divisible
par
17
.
E.8701
Déterminer
l’ensemble
des
couples
(
p
;
q
)
d’entiers
premiers
vérifiant
tels
que
p
q
et
que
le
produit
p
×
q
divise
la
somme
2
p
+2
q
7.
PPCM
E.3863
Dans
tout
l’exercice
x
et
y
désig-nent
des
entiers
naturels
non
nuls
vérifiant
x<y
.
S
est
l’ensemble
des
couples
(
x
;
y
)
tels
que
:
PGCD
(
x
;
y
)
=
y
−
x
1
a
Calculer
le
PGCD
(363
;
484)
.
b
Le
couple
(363
;
484)
appartient-il
à
S
?
2
Soit
n
un
entier
naturel
non
nul
;
le
couple
(
n
;
n
+1)
appartient-il
à
S
Justifier
votre
réponse.
3
a
Montrer
que
(
x
;
y
)
appartient
à
S
si,
et
seulement
si,
il
existe
un
entier
naturel
k
non
nul
tel
que
:
x
=
k
·
(
y
−
x
)
;
y
=
(
k
+
1)(
y
−
x
)
b
En
déduire
que
pour
tout
couple
(
x
;
y
)
de
S
,
on
a:
PPCM
(
x
;
y
)
=
k
·
(
k
+
1)
·
(
y
−
x
)
4
a
Déterminer
l’ensemble
des
entiers
naturels
diviseurs
de
228
.
b
En
déduire
l’ensemble
des
couples
(
x
;
y
)
de
S
tels
que
:
PPCM
(
x
;
y
)
=
228
E.4280
On
considère
l’équation
(
F
):
x
2
−
52
·
x
+480=0
où
x
est
un
entier
naturel.
Montrer
qu’il
n’existe
pas
deux
entiers
naturels
non
nuls
dont
le
PGCD
et
le
PPCM
sont
solutions
de
l’équation
(
F
)
.
https://chingmath.fr
sacados/3868
chapExoCorrec/4327
sacados/4327
Polynesie
Juin 2011
7 points
A voir dans quelle categorie le mettre
chapExoCorrec/8701
sacados/8701
chapExoCorrec/3863
sacados/3863
chapExoCorrec/4280
sacados/4280
Extrait de Liban
Juin 2010
E.3864
1
Soient
a
et
b
des
entiers
naturels
non
nuls
tels
que
:
PGCD
(
a
+
b
;
a
·
b
)
=
p
où
p
est
un
entier
premier.
a
Démontrer
que
p
divise
a
2
.
(On
remarquera
que
a
2
=
a
(
a
+
b
)
−
a
·
b
)
b
En
déduire
que
p
divise
a
.
On
constate
donc,
de
même,
que
p
divise
b
.
c
Démontrer
que
PGCD
(
a
;
b
)
=
p
.
2
On
désigne
par
a
et
b
des
entiers
naturels
tels
que
a
b
.
a
Résoudre
le
système
:
PGCD
(
a
;
b
)
=
5
PPCM
(
a
;
b
)
=
170
b
En
déduire
les
solutions
du
système
:
PGCD
(
a
+
b
;
a
·
b
)
=
5
PPCM
(
a
;
b
)
=
170
https://chingmath.fr
sacados/3864
Antilles guyane
Septembre 2001
5 points