Théorème des quatre carrés de Lagrange - Page 2
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Théorème des quatre carrés de Lagrange



  1. #31
    Archi3

    Re : Théorème des quatre carrés de Lagrange


    ------

    Citation Envoyé par pachacamac Voir le message
    @gg0 : la remarque que je t'ai adressée était probablement quelque peu incongrue
    Néanmoins je persiste et signe pour dire que le mot"strictement" n'apporte strictement rien dans la phrase citée par wikipedia car le "plus d'une" équivalent à au moins deux ne peut être confondue avec "au moins une"

    Merci Archi3 pour ton développement détaillé. Il va me falloir le relire encore et du temps pour y réfléchir et l'assimiler. Parce que pour l'instant je vois pas trop pourquoi dans la démonstration de wikipédia



    Pour a et b parcourant les nombres entiers de 0 à (p – 1)/2 (inclus), les a2 sont incongrus deux à deux modulo p, et de même les –b2 – 1. Par le principe des tiroirs, il existe donc a et b dans ce domaine pour lesquels a2 et –b2 – 1 sont congrus modulo p, c'est-à-dire pour lesquels
    a2 + b2 + 12 + 02 = np, avec 0 < n < p.
    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.

    -----

  2. #32
    pachacamac

    Re : Théorème des quatre carrés de Lagrange

    Merci énormément !

    Cette fois si, je crois que tout y est. Il me reste plus qu'à l'assimiler tout ça.

    En exercice sur les congruences je vais voir si j'arrive à trouver quelques nombres congruents et essayer de suivre la démonstration de Fermat sur cette page : Fermat en 1636: "aucun nombre en 8k + 7 n'est somme de 3 carrés." Il complète en 1658 et formule le théorème sans le démontrer.

    Début de la démonstration :
    Nom : Fermat.jpg
Affichages : 43
Taille : 41,2 Ko


    Aussi pourrais tu me faire une petite piqure de rappel sur le cardinal de Z/pZ

    encore merci
    Dernière modification par pachacamac ; 25/05/2023 à 18h24.

  3. #33
    Liet Kynes

    Re : Théorème des quatre carrés de Lagrange

    Le site de Gérard Villemin est une très bonne référence que tu as raison de consulter : http://villemin.gerard.free.fr/
    Sans questions il n'y a que des problèmes sans réponses.

  4. #34
    Archi3

    Re : Théorème des quatre carrés de Lagrange

    Citation Envoyé par pachacamac Voir le message

    Aussi pourrais tu me faire une petite piqure de rappel sur le cardinal de Z/pZ

    encore merci
    c'est de l'arithmétique assez élémentaire . L'ensemble des multiples de p peut etre noté "pZ", c'est l'ensemble des nombres p.z où z est un entier relatif quelconque. La relation a-b appartient à pZ est une relation d'équivalence (réflexive, symétrique et transitive) et donc définit des "classes d'équivalence", une classe d'équivalence étant constitués de tous les entiers congrus entre eux modulo p . Par exemple modulo 5, l'ensemble {...-4, 1, 6, 11 etc ...}*est la classe d'équivalence de 1. L'ensemble de ces classes d'équivalence est appelé ensemble "quotient" Z/pZ : il y a p classes d'équivalences puisque le reste de la division par p ne peut être qu'un entier entre 0 et (p-1) donc card[Z/pZ] = p . Jusqu'ici, c'est vrai pour tout entier p pas forcément premier, mais quand p est premier, il y a des propriétés supplémentaires importantes (par exemple c'est un corps, tout élément non nul à un inverse, ce qui n'est pas vrai si p n'est pas premier).

  5. #35
    pachacamac

    Re : Théorème des quatre carrés de Lagrange

    Merci à vous tous et toute avec mention spéciale à Archi3 pour ces rappels et surtout découvertes en arithmétiques élémentaires.

    je me sens mieux équipé pour partir sur les chemins ouverts par Euler, Lagrange et consorts, quoique j'ai un peu de retard
    "À dix-huit ans, Giuseppe Luigi Lagrange)", élève brillantissime, avait déjà lu et assimilé Newton, d'Alembert, les Bernoulli et Euler," wikipédia

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