Développement p-adique d'un rationnel
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Développement p-adique d'un rationnel



  1. #1
    Bleyblue

    Développement p-adique d'un rationnel


    ------

    Bonjour,

    J'ai quelques difficultés pour trouver les développements p-adiques des rationnels.

    J'essaye par exemple de trouver la développement diadique de .
    Comme



    et que



    il suffit à priori de calculer

    mais comment faites vous cela ?

    J'essaye d'appliquer la formule donnant le produit de et

    qui est



    et ça me permet de trouver quelques coefficients () mais je ne vois pas comment faire pour les trouver tous ...

    merci

    -----

  2. #2
    RoBeRTo-BeNDeR

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Message supprimé

  3. #3
    invite4ef352d8

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Bon ce que tu cherche c'est le développement de 1/25 voilà comment on procède :

    1/25 modulo 2 = 1 (le premier chiffre)
    1/25-1 = -24/25 = 8* -3/25 (on a divisé par 8 au lieu de 2 donc il y a deux zéro suplaimentaire)

    -3/25 est congru à 1 (donc après les deux zéros il y a un 1 )
    -3/25 -1 =-28/25 = -4*7/25 encore un zéro suplaimentaire et on continu...

    au bout d'un moment on va tomber sur un période et ca sera fini, comme pour les développement décimaux. le problème, c'est que la période c'est 20... alors ca va être un peu long ^^

  4. #4
    Amanuensis

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Edit cause le message de Ksilver : Autre approche...


    De mémoire, donc avec risque d'erreur :


    Le plus petit 2k-1 multiple de 5 est 16. On a 1/5 = 3/15.

    -1/15 = (0001), car (0001) = 1 + 16(0001)

    D'où 1/5 = -3 x (0001) = (1) x (0011)

    L'approche est générique, pour une fraction m/n avec n premier avec 2, on cherche le plus petit k>0 tel 2k-1 multiple de n, et le reste s'ensuit.

    [Pour 1/25, il faut aller jusqu'à 2^20, 1/25 = 41943/1048575, et -1/1048575=(00000000000000000001) , etc. ]

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Bleyblue

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Heu. Je ne comprend pas bien. Comment fais-tu pour pour réduire une fraction modulo 2 ?

    Sinon, pour Amanuensis, 16 est un multiple de 5 ?

    Je suis désolé mais j'ai tendance à être très lent pour comprendre

    merci !

  7. #6
    Amanuensis

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Le plus petit 2k-1 multiple de 5 est 16. On a 1/5 = 3/15.
    Désolé pour l'erreur. Lire :

    Le plus petit 2k-1 multiple de 5 est 15. On a 1/5 = 3/15.

  8. #7
    Bleyblue

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Oui pardon je suis idiot

    Ok je continue d'essayer de comprendre

  9. #8
    Bleyblue

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Mais je ne comprend pas bien malgré tout.

    (0001) cela signifie je suppose ?

    Dans ce cas 16(0001) = 1 et alors 1 + 1 = 2 = (10)

    merci

  10. #9
    invite4ef352d8

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    "Comment fais-tu pour pour réduire une fraction modulo 2 ?" >>> ca correspond à la rédution modulo dans Z_2. de facon général Si le dénominateur est impaire, tu calcule l'inverse du dénominateur modulo 2 (qui vaut toujour 1, mais modulo 2^k ca ce complique un peu...)

  11. #10
    Amanuensis

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Citation Envoyé par Bleyblue Voir le message
    (0001) cela signifie je suppose ?
    J'aurais dû expliciter la notation. (0001) c'est le développement 2-adique répétitif ...00010001000100010001. (Dans le contexte ).

    D'où l'équation n =1 + 24 x n, si n=(0001). Et donc (0001) = n = -1/(24-1)

  12. #11
    joly jumper

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Autre remarque :

    car pour la norme 2-adique.
    En effet .

  13. #12
    Bleyblue

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Ah, très bien !
    Je comprend.

    Savez-vous s'il y a une méthode générale pour trouver le développement p-adique de n'importe quel nombre ? Je suppose que non, ça a l'air assez dur ...

    merci !

  14. #13
    Bleyblue

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Tout de même une petite chose, comment faites-vous pour multiplier par -1 ?
    Je sais que -1 c'est (en utilisant la notation ci dessus) : (1) mais de la à pouvoir faire la multiplication.

    merci

  15. #14
    Bleyblue

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Ah oui et ça me laisse perplexe car j'ai bien un raisonnement ici qui affirme que



    En effet si alors



    c'est à dire :



    avec et

    donc



    et ainsi pour tout i positif ou nul.
    On en déduit bien l'égalité que je donne.

    Je ne comprend pas trop ...

    merci

  16. #15
    Amanuensis

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Citation Envoyé par Bleyblue Voir le message
    Tout de même une petite chose, comment faites-vous pour multiplier par -1 ?
    Je sais que -1 c'est (en utilisant la notation ci dessus) : (1) mais de la à pouvoir faire la multiplication.
    Multiplier par -1, c'est prendre le complément et ajouter 1.

    (0011) --> (1100) par complémentation, d'où (0011) x (1) = (1100)1101

    On vérifie :

    (1100) = -4/5, parce que 16n=n-12,

    donc (1100)1101 = 16 x (-4/5) + 13 = (65-64)/5 = 1/5

  17. #16
    Bleyblue

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Ah bon.
    Excuse-moi, mais comment pourrais-je justifier cette affirmation

    Multiplier par -1, c'est prendre le complément et ajouter 1.
    merci

  18. #17
    Amanuensis

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Citation Envoyé par Bleyblue Voir le message
    Ah bon.
    Excuse-moi, mais comment pourrais-je justifier cette affirmation
    merci


    Donc,

    (À condition qu'il n'y ait rien après la virgule.)

  19. #18
    joly jumper

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Citation Envoyé par Bleyblue Voir le message
    Ah bon.
    Excuse-moi, mais comment pourrais-je justifier cette affirmation



    merci
    il suffit de se rendre compte que x + complément(x) + 1=0 pour tout x dans qui est un anneau:

    complément(x)+1=-x=(-1)*x

  20. #19
    joly jumper

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Citation Envoyé par Bleyblue Voir le message
    Ah, très bien !
    Je comprend.

    Savez-vous s'il y a une méthode générale pour trouver le développement p-adique de n'importe quel nombre ? Je suppose que non, ça a l'air assez dur ...

    merci !
    j'ai une petite idée pour résoudre dans le cas général:
    le problème est un peu le suivant:
    pour a et b donnés dans avec b impair
    trouver k et x dans tels que

    et
    autrement dit:

    pour a=1 et b=25
    je trouve k=20 et x=41543=1010001111010111b
    Donc 1/100=(00001010001111010111)0000 10100011110101,11
    Mais il y a peut-être des méthodes plus rapides...
    Qu'en penses-tu?

  21. #20
    Amanuensis

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Citation Envoyé par joly jumper Voir le message
    (...)
    Qu'il y a une erreur sur le signe... Et que c'est la méthode exposée message #4

    (00001010001111010111) = - 41943/1048575 = -1/25

    d'où

    1/25 = (11110101110000101000)11110101 110000101001

    et

    1/100 = (11110101110000101000)11110101 1100001010.01

  22. #21
    joly jumper

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Citation Envoyé par joly jumper Voir le message
    j'ai une petite idée pour résoudre dans le cas général:
    le problème est un peu le suivant:
    pour a et b donnés dans avec b impair
    trouver k et x dans tels que

    et
    autrement dit:

    pour a=1 et b=25
    je trouve k=20 et x=41543=1010001111010111b
    Donc 1/100=(00001010001111010111)0000 10100011110101,11
    Mais il y a peut-être des méthodes plus rapides...
    Qu'en penses-tu?
    en fait je me suis sans doute planté sur x
    ça doit plutôt être x=2^20-41943=1006633=1111010111000010 1001b
    donc 1/100=(11110101110000101001)1111 01011100001010,01
    cette fois j'espère que c'est bon... et bon courage!

  23. #22
    joly jumper

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Citation Envoyé par joly jumper Voir le message
    en fait je me suis sans doute planté sur x
    ça doit plutôt être x=2^20-41943=1006633=1111010111000010 1001b
    donc 1/100=(11110101110000101001)1111 01011100001010,01
    cette fois j'espère que c'est bon... et bon courage!
    Il me semble que Amanuensis est encore plus près de la vérité

  24. #23
    joly jumper

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Excusez-moi Amanuensis pour mes propres tâtonnements mais j'ai envie de dire que la morale de mon erreur est la suivante:
    Le développement 2-adique d'un rationnel r est strictement périodique à condition (nécessaire) que r<=0

  25. #24
    joly jumper

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Citation Envoyé par Bleyblue Voir le message
    Ah, très bien !
    Je comprend.

    Savez-vous s'il y a une méthode générale pour trouver le développement p-adique de n'importe quel nombre ? Je suppose que non, ça a l'air assez dur ...

    merci !
    Bonsoir Bleyblue
    Après réflexion, il me semble que ma méthode fonctionne bien pour les rationnels négatifs ou nuls (car ils admettent un développement 2-adique strictement périodique)
    cela donne comme l'a dit Amanuensis
    -1/25=(00001010001111010111).

    Pour les rationnels de
    qui sont strictement positifs, il faut utiliser en plus la formule opposé(x)=complémentaire(x)+1
    d'où
    1/25=(11110101110000101000)11110 101110000101001
    Désolé pour mes tâtonnements...mes erreurs...
    Désolé si j'ai répété des choses déjà dites plus haut.

  26. #25
    Bleyblue

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Ce n'est pas grave du tout pour les tatônnements et merci beaucoup de passer autant de temps à m'aider

    D'accord merci.
    Et dans le cas où p est un premier impair quelconque ? Pensez-vous qu'il existe une méthode analogue ?

    Sinon quelqu'un voit il une erreur dans le raisonnement que j'ai donné au message 14 ?
    Ca me laisse perplexe.

    Merci

  27. #26
    joly jumper

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    il faut que tu te demandes ce que signifie la quantité ai+ai+2
    Est-ce que ce sont des chiffres binaires (alors que la quantité peut valoir 2)?
    l'unicité de l'écriture du nombres 2-adiques x marche si on l'écrit avec des chiffres binaires xi dans la formule .
    rappelle-toi que
    Autre exemple: 2*2^5+0*2^6=0*2^5+1*2^6
    mais on n'a pas (2;0)=(0;1).

    Par ailleurs, pour la généralisation aux nombres premiers quelconques je ne vois aucun problème.
    La méthode a l'air de marcher dans le cas général. Mais je me pose quand même des petites questions... qui mériteraient un approfondissement.

  28. #27
    Amanuensis

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Citation Envoyé par Bleyblue Voir le message
    Et dans le cas où p est un premier impair quelconque ? Pensez-vous qu'il existe une méthode analogue ?
    Oui. La seule "difficulté" est de trouver le plus petit 2^k-1 multiple de p, c'est à dire trouver l'ordre de 2 dans le groupe multiplicatif modulo p. Facile à programmer sur machine (mais je ne sais pas si c'est plus rapide dans le pire cas que l'algo donné par KSilver).

    À la main et pour les petits nombres, on peut souvent aller vite en appliquant le théorème d'Euler. Par exemple comme phi(25) vaut 20, l'ordre de 2 modulo 25 est un diviseur de 20. Comme 10 et 4 ne conviennent pas, c'est 20.

  29. #28
    joly jumper

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Oui. La seule "difficulté" est de trouver le plus petit 2^k-1 multiple de p, c'est à dire trouver l'ordre de 2 dans le groupe multiplicatif modulo p. Facile à programmer sur machine (mais je ne sais pas si c'est plus rapide dans le pire cas que l'algo donné par KSilver).

    À la main et pour les petits nombres, on peut souvent aller vite en appliquant le théorème d'Euler. Par exemple comme phi(25) vaut 20, l'ordre de 2 modulo 25 est un diviseur de 20. Comme 10 et 4 ne conviennent pas, c'est 20.
    Là, je ne suis pas d'accord Amanuensis.
    A mon avis, dans la question de Bleyblue, le nombre premier p remplace 2.

  30. #29
    Amanuensis

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Citation Envoyé par joly jumper Voir le message
    Là, je ne suis pas d'accord Amanuensis.
    A mon avis, dans la question de Bleyblue, le nombre premier p remplace 2.
    Effectivement, j'ai mal interprété.

    La réponse est quand même sensiblement la même, sauf que perso je connais mieux les puissances de 2 que de celles d'autres nombres premiers

  31. #30
    Bleyblue

    Re : Développement p-adique d'un rationnel

    Citation Envoyé par joly_jumper
    il faut que tu te demandes ce que signifie la quantité ai+ai+2
    Est-ce que ce sont des chiffres binaires (alors que la quantité peut valoir 2)?
    l'unicité de l'écriture du nombres 2-adiques x marche si on l'écrit avec des chiffres binaires xi dans la formule .
    rappelle-toi que
    Autre exemple: 2*2^5+0*2^6=0*2^5+1*2^6
    mais on n'a pas (2;0)=(0;1).
    Ah oui en effet. Cela m'étonne car le raisonnement a été donné par un assistant d'excercice de mon cours de théorie des nombres (maintenant comme je ne suivais qu'a moitié il est possible que j'ai mal pris note )

    D'accord merci pour tous les renseignements

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