les restes de la division par p étant 0,1,2.... p-1 , il n'y a que p entiers "modulo p" (c'est le cardinal de Z/pZ )
les a2 pour 0≤ a ≤ (p-1)/2 sont tous différents entre eux , ça fait donc (p-1)/2 +1 = (p+1)/2 valeurs différentes (dans mon exemple avec 11, on a trouvé 6 valeurs différentes 0, 1 , 4, 9, 5, et 3 ).
Les "-1-b2" sont aussi tous différents entre eux modulo p (parce que si 2 étaient congrus l'un à l'autre , on aurait aussi contradictoire avec ce qui précède). Cela fait encore (p+1)/2 valeurs différentes entre elles. Si aucune des valeurs de a2 n'était congrue à aucune valeur de -1-b2, ça ferait donc 2 fois (p+1)/2 = p+1 valeurs différentes toutes entre elles, donc (p+1) chaussettes alors qu'il n'y a que p tiroirs : donc au moins un des a2 doit être congru à un des -1-b2, ce qui implique que 1+a2+b2 est congru à 0 donc 1+a2+b2 est divisible par p.
Vérifions sur 11 , avec b=0, on obtient -1 , qui est congru à 10 modulo 11, qui est différent de toutes les valeurs précédentes. Mais avec b= 1 on obtient -1-1=-2 congru à 9 [11], qui est dans la liste précédente (c'est aussi 32 ) et donc effectivement 1+12+32 = 11 divise bien 11.
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