FICHE 2 DIVISION EUCLIDIENNE Théorème et dénition Soit a un entier relatif et b un entier naturel non nul. Il existe un unique couple (q ; r) d'entiers vériant à la fois : a = bq + r et 0 ≤ r < b. L'opération qui à (a ; b) associe (q ; r) est la division euclidienne de a par b ; q est le quotient, r le reste. a s'appelle le dividende et b le diviseur. Idée de démonstration On admettra facilement que l'entier a se trouve encadré entre deux multiples de b consécutifs, donc dans un unique intervalle de la forme [bq ; b(q + 1)[. Puisque bq ≤ a < b(q + 1), on a : 0 ≤ a − bq < b et il reste à poser r = a − bq . Exemples a = 114 ; b = 8 : on trouve q = 14 et r = 2. En eet, 114 = 8 × 14 + 2 et 0 ≤ r < 8 . Remarques ? b divise a si et seulement si le reste r est nul. ³a´ a r r a ? = q + avec 0 ≤ < 1, donc q est la partie entière de : q = E . b b b b b (La partie entière d'un nombre réel x est l'entier n tel que n ≤ x < n + 1 et se note n = E (x). ) ? Le reste r ne peut prendre que les valeurs entre 0 et b − 1. b étant xé, les entiers relatifs peuvent être classés selon leur reste dans la division euclidienne par b. Si b = 2, les entiers se partagent entre les nombres pairs (r = 0) qui s'écrivent sous la forme a = 2q et les entiers impairs (r = 1) qui s'écrivent sous la forme a = 2q + 1. Si b = 3, les entiers peuvent s'écrire sous l'une et une seule des trois formes : a = 3q , a = 3q + 1 et a = 3q + 2. Si b = 10, r est le chire des unités de a. ¨ §Ex ¥ 2.1 ¦ Déterminer le quotient q et le reste r de la division euclidienne de a par b. 1. a = 117 b = 28 2. a = −317 b = 21 3. a = 1 999 b=4 4. a = −849 b = 13 5. a = 1 564 b = 156 6. a = −671 b = 6 7. a = 10 000 b = 11 FICHE 2 1 DIVISION EUCLIDIENNE ¨ §Ex ¥ 2.2 ¦ Sachant qu'il existe un entier q tel que 100100 = 13q+35, écrire la division euclidienne de 100100 par 13. (Donner le quotient en fonction de q et le reste). ¨ §Ex ¥ 2.3 ¦ Démontrer que si le nombre entier naturel n n'est pas un multiple de 3 alors n2 − 1 est multiple de 3. ¨ §Ex ¥ 2.4 ¦ On sait que 287 025 = 635 × 452 + 5. Déterminer le quotient et le reste de la division euclidienne de : 1. 287 025 par 635 2. −287 025 par 635 3. 287 025 par 452 4. −287 025 par 452. ¨ §Ex ¥ 2.5 ¦ Le dividende d'une division est inférieur à 900. Le quotient est 72 et le reste 12. On cherche le diviseur et le dividende. Expliquer pourquoi il n'y a pas de solution. ¨ §Ex ¥ 2.6 ¦ Le quotient d'un entier a par un entier naturel non nul b est 17 et le reste est 25. Quelle est la plus petite valeur possible du diviseur et du dividende ? ¨ §Ex ¥ 2.7 ¦ Soit a et b deux entiers naturels. Les restes de la division euclidienne de a et b par 11 sont respectivement 2 et 7. Déterminer le reste de la division euclidienne des nombres a + b et a − b par 11. En déduire celui de a2 − b2 . ¨ §Ex ¥ 2.8 ¦ Soit n un entier supérieur ou égal à 1. Déterminer le quotient et le reste de la division euclidienne : 1. de n2 + n + 1 par n + 1 ; 2. de n2 + n + 1 par n + 2 ; (distinguer les cas n = 1 et n 6= 1) 3. de 2n − 1 par 2n−1 . FICHE 2 2 DIVISION EUCLIDIENNE TP ÉQUATIONS DIOPHANTIENNES Une équation diophantienne est une équation dont les inconnues sont des entiers. ¨ §Ex 2.9 ¥ ¦ Déterminer tous les couples d'entiers naturels (x ; y) solutions des équations suivantes : 1. x + y = 6 2. 2x + 3y = 40 (Remarquer d'abord que y doit être pair et inférieur à 13) 3. 4x2 + y 2 = 169 ¨ §Ex 2.10 ¥ ¦ Déterminer tous les couples d'entiers relatifs (x ; y) solutions des équations suivantes : 1. xy = −6 2. x2 − y 2 = 15 3. x2 y + xy 2 = 12 4. 4x2 − y 2 = 20 5. (2x − 3)(3y + 1) = −2 6. (x − 2)(y + 3) = 14 7. x3 + y 3 = 217 ¨ §Ex 2.11 ¥ ¦ Déterminer tous les couples d'entiers naturels (x ; y) solutions des équations suivantes : 1. xy − y + x = 12 2. xy = 15 3. 2x2 − xy − 7 = 0 4. xy = 11 + x + 2y 5. 2xy = 14 + x + 6y 6. x2 − y 2 = 401 7. x2 + 57 = y 2 FICHE 2 3 DIVISION EUCLIDIENNE