Terminale S spécialité Année scolaire 2014-2015 Devoir maison numéro 1 Exercice 1 (et unique) Préliminaire : choisir un entier a impair, compris strictement entre 4 et 20. Partie A — Diviseurs communs à deux entiers Soient deux nombres entiers positifs N et M tels que N = M + 2. Soit d un entier positif, diviseur commun à N et à M . Démontrer que d est un diviseur de 2, et en déduire les valeurs possibles de d. Définition Soit l’ensemble des entiers positifs divisant deux nombres entiers N et M . Alors le plus grand élément de cet ensemble est appelé le Plus Grand Commun Diviseur (pgcd) de N et M . Exemple : déterminer le pgcd de deux nombres entiers de votre choix, tous deux pairs et compris entre 20 et 50. Partie B — Deux entiers impairs successifs 1. On suppose dans cette partie que N et M sont deux entiers positifs, impairs et successifs. Démontrer que le pgcd de N et M est 1. 2. On écrit M sous la forme M = 2n − 1, où n est un entier. Etudier la parité de M × N . Partie C — Etude en plusieurs étapes Soit n un entier naturel non nul, on considère les entiers suivants : N = a × n + 1 et M = a × n − 1. 1. On suppose que n est un entier pair. On pose n = 2p, avec p entier naturel non nul. a) Montrer que M et N sont des entiers impairs. b) En déduire le pgcd de M et N . 2. On suppose que n est un entier impair. On pose n = 2p + 1 , avec p entier naturel. Montrer que M et N sont des entiers pairs, puis conclure quant à leur pgcd. 3. Pour tout entier naturel non nul n, on considère l’entier a2 × n2 − 1. a) Exprimer cet entier en fonction des entiers M et N . b) Démontrer que si n est pair alors a2 × n2 − 1 est impair. c) Démontrer que a2 × n2 − 1 est divisible par 4 si et seulement si n est impair. N’oubliez pas que deux et deux égalent quatre — pas quelquefois mais tout le temps. Jacques Futrelle, Treize enquêtes de la Machine à Penser.