Divisibilite par 3
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Divisibilite par 3



  1. #1
    RezCray1

    Divisibilite par 3


    ------

    Bonjour, jessaye de trouver les n dans N pour lesquels :

    (2^k)(4/3 * 4^n - 1/3) - 1 est divisible par 3 avec le parametre k dans N
    Je nai aucune idee de comment proceder, pourriez vous maider (jai essaye avec les congruences mais je vois pas comment faire avec les puissances)

    Merci

    -----

  2. #2
    zenxbear

    Re : Divisibilite par 3

    ton equation est
    une fois que tu réalises pq l'expression de gauche est bien un entier.
    écrit le terme de gauche, modulo 3, pour différentes valeurs de k et n, genre (k=0 à 5), et (n=0 à 4) , tu verras quelque chose apparaître, spécialement si tu fais attention à et séparément

    tu peux alors formuler une stratégie et rédiger.

  3. #3
    mike.p

    Re : Divisibilite par 3

    Salut,

    mod( u ^n , p ) = mod( mod(u,p) ^n , p )

    j'allais dire comme zenxbear qu'il faut s'intéresser à 4^n -1 modulo 3.

  4. #4
    zenxbear

    Re : Divisibilite par 3

    peut être plus facile à rédiger avec des modulo 9.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    mike.p

    Re : Divisibilite par 3

    bon, alors disons qu'il faut s'intéresser séparément aux 2 facteurs et et multiplier leurs modulos pour voir si ça peut faire 1

  7. #6
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Divisibilite par 3

    bonjour,
    pour démarrer , on montre ( par récurrence ) que


    On en déduit de suite par exemple que si
    ,
    il n'y a aucune solution qcq soit k.

    ensuite on continue en fct des 2 autres modularités de n et de la parité de k.

    Cdt
    Dernière modification par ansset ; 29/05/2016 à 11h53.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  8. #7
    zenxbear

    Re : Divisibilite par 3

    Si je te donne "1+2+... +n= n(n+1)/2" à démontrer, tu peux procéder par récurrence. Néanmoins tu ne le feras JAMAIS, car tu sais la signification de cette formule, et tu sais que ce n'est pas de la magie. Donc tu écris démonstration de manière à refléter cela.

    Si tu n'as pas de temps, si cette formule semble sortir de nulle part, ou si le problème lui même appelle une récurrence, tu sors ta récurrence.

    Je pense fortement qu'il faut apprendre à éviter la récurrence dans des exos comme ca. S'il a pris la peine d'écrire pour quelques n, il aurait vu que c'est périodique de période 3! Il a une formule super directe à démontrer, qui nécessite d'apprendre à jongler avec les modulos:


    ou vaut 0, 1 ou 2.

    S'il a aussi pris la peine de calculer pour quelques k il aurait aussi vu que c'est périodique de période 2!


    ou vaut 0 ou 1

  9. #8
    mike.p

    Re : Divisibilite par 3

    Bonjour,

    que vaut ? ou

  10. #9
    zenxbear

    Re : Divisibilite par 3

    zero. 4^{n+1}-1 est divisible par 3. Identité remarquable donne que c'est le produit de , qui sont 2 nombres impairs consécutifs. Au moins l'un des 2 est divisible par 3.

    on cherche et la périodicité vient de l'idée que .
    Dernière modification par zenxbear ; 29/05/2016 à 13h08.

  11. #10
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Divisibilite par 3

    Citation Envoyé par zenxbear Voir le message
    on cherche .
    tout à fait, ( et on la trouve reliée à n+1) , après on déroule facilement.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  12. #11
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Divisibilite par 3

    Citation Envoyé par zenxbear Voir le message
    zero. 4^{n+1}-1 est divisible par 3. Identité remarquable donne que c'est le produit de , qui sont 2 nombres impairs consécutifs. Au moins l'un des 2 est divisible par 3.
    l'autre manière est de dire que
    (4^(n+1)-1)/3 = sigma(0;n) 4^k ( somme d'une suite géométrique ), donc c'est bien un entier...
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  13. #12
    zenxbear

    Re : Divisibilite par 3

    en passant par l’écriture géométrique pour trouver n+1 c'est joli.

  14. #13
    RezCray1

    Re : Divisibilite par 3

    Bonjour, dabord merci de vos réponses

    Alors avec vos réponses j'ai fait ça :
    2^k (4/3 * 4^n - 1/3) = 1mod3
    (2^k (4^(n+1) - 1 ) / 3 =1mod3
    donc
    2^k(4^(n+1)-1)=0mod3

    et par récurrence j'ai montré que ça c'était vrai pour tout n (car 4^(n+1) -1 est divisible par 3 quel que soit n)

    sauf que ça ne marche pas quand on prend nimporte quel n pour nimporte quel k au début, je sais pas où est mon erreur de raisonnement

  15. #14
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Divisibilite par 3

    comment trouves tu :
    Citation Envoyé par RezCray1 Voir le message
    Alors avec vos réponses j'ai fait ça :
    2^k (4/3 * 4^n - 1/3) = 1mod3
    c'est faux.

    j'ai donné la piste plus haut.
    l'idée est de chercher au début le modulo [3] de

    On le trouve facilement en fonction de n+1.
    je l'ai fait pour ma part par récurrence, en vérifiant une conjecture après avoir observé les premières valeurs.
    ensuite, cela va assez vite.
    Dernière modification par ansset ; 29/05/2016 à 22h32.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  16. #15
    RezCray1

    Re : Divisibilite par 3

    Citation Envoyé par ansset Voir le message
    comment trouves tu :

    c'est faux.

    j'ai donné la piste plus haut.
    l'idée est de chercher au début le modulo [3] de

    On le trouve facilement en fonction de n+1.
    je l'ai fait pour ma part par récurrence, en vérifiant une conjecture après avoir observé les premières valeurs.
    ensuite, cela va assez vite.
    Faux ? mais c'est l'hypothèse de départ

    Mais je crois que je viens de trouver mon erreur en me relisant : j'ai multiplié par 3 mais j'ai pas multiplié le modulo par 3 ?

  17. #16
    RezCray1

    Re : Divisibilite par 3

    Et au final je trouve que n = 3m avec m€N

  18. #17
    zenxbear

    Re : Divisibilite par 3

    le terme est bien un entier car comme tu viens de l’écrire 4^{n+1}-1 vaut 0 mod 3. Mais c'est pas ton pb.
    Relis ton énoncé: on fixe le paramètre k. Ensuite, on "cherche les n" tel que

    toi tu viens de réécrire l’énoncé en faisant tomber le 3 dans le dénominateur. Et bin sur: ne vaut pas 0 tout le temps! C'est justement ce qu'il faut comprendre.

    ansset t'as fait remarqué qu'en regardant comme la somme d'une série géométrique de raison 4, on peut établir directement, et sans aucune récurrence que:

    donc peux être 0, 1 ou 2 selon les cas, ce qui est conforme avec ton calcul avec quelques cas pour n.

    on t'a fait remarquer que prend 2 valeurs possibles.

    maintenant tu résous.
    Dernière modification par zenxbear ; 29/05/2016 à 22h39.

  19. #18
    RezCray1

    Re : Divisibilite par 3

    Je comprends vraiment plus rien je vais voir demain
    mais je vous remercie de vous acharner sur mon cas desespéré

  20. #19
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Divisibilite par 3

    ne lâche pas.
    si tu as compris le début, la suite n'est pas si complexe.
    @zenxbear:
    dans mon résultat final, concernant k, il n' y a que sa parité qui intervient.
    je t'envoie un MP sur mes résultats si tu veux.
    Cdt.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  21. #20
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Divisibilite par 3

    ps pour la congruence de , elle est aussi très simple à démontrer une fois conjecturée.
    c-a-d quand on a vu sur les tous premiers termes ( j'avais pris la somme de la suite ) sont congru à n.
    soit et donc

    ,
    ,

    et comme proposé, il suffit de regarder si k est pair ou impair ensuite,
    k=2p ou k=2p+1 pour avoir les congruences de la formule globale:

    On peut aussi passer par la somme de la suite, c'est juste une autre manière de procéder.
    j'avais fait les deux par... "jeu".
    Cdt
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

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