Activité 1 : Nombres premiers Problème 1 : Crible d’Eratosthène On cherche tous les nombres premiers inférieurs à 100 en utilisant la méthode historique d’Eratosthène : • On construit un tableau de tous les nombres entiers de 1 à 100. • On barre le nombre 1 car il n'est pas premier ; • On entoure le nombre 2 puis on barre tous les multiples de 2 autres que 2 ; • On passe au nombre qui suit 2 et qui n'est pas barré, c’est-à-dire 3, on l'entoure et on barre tous les multiples de 3 autres que 3 lui-même ; • On continue ainsi avec les nombres suivants. 1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 2 12 22 32 42 52 62 72 82 92 3 13 23 33 43 53 63 73 83 93 4 14 24 34 44 54 64 74 84 94 5 15 25 35 45 55 65 75 85 95 6 16 26 36 46 56 66 76 86 96 7 17 27 37 47 57 67 77 87 97 8 18 28 38 48 58 68 78 88 98 9 19 29 39 49 59 69 79 89 99 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1. Montrer que les nombres entourés sont des nombres premiers. 2 2. Montrer que lorsqu’on barre k, le suivant non barré est supérieur à k . 3. Montrer qu’après avoir entouré 11, les nombres non barrés restants sont tous premiers. 4. Pour lister les nombres premiers inférieurs à 250, pourquoi suffit-il de barrer dans la liste les multiples des nombres premiers inférieurs à 15 ? 5. Si l’on souhaite lister les nombres premiers inférieurs à l 000, jusqu’à quel nombre premier p faut-il barrer les multiples ? Problème 2 : Les nombres de Carmichael Propriété Un entier n ≥ 3 est un nombre de Carmichael si, et seulement si : • il est le produit d’au moins trois nombres premiers impairs ; • il est tel que, pour chaque diviseur premier p de n, l’entier p − 1 divise n − 1 . Exemples • • 30 = 2 × 3 × 5 ; 2 − 1 = 1 et 1 divise 29 ; 3 − 1 = 2 mais 2 ne divise pas 29, donc 30 n’est pas un nombre de Carmichael. 561 = 3 × 11× 17 ; 3 − 1 = 2 et 2 divise 560 ; 11− 1 = 10 et 10 divise 560 ; 17 − 1 = 16 et 16 divise 560 ; donc 561 est un nombre de Carmichael. 1. Les nombres premiers sont-ils des nombres de Carmichael ? 2. Décomposer 1729 puis 2695 en produit de facteurs premiers. 3. Les nombres 1729 et 2695 sont-ils des nombres de Carmichael ?