Soit n un entier naturel. On note c , d et u les chiffres

Exercices d'arithmétique : divisibilité
Exercice 1 :
Soit n un entier naturel. On note c , d et u les chiffres des centaines, des dizaines et des untiés respectivement.
Prouver que n est un multiple de 4 si et seulement si 2d + u est un multiple de 4
n =
100
c
+10
d
+
u
=
100
c
+8
d
+2
d
+
u
=
4(25
c
+2
d
)+2
d
+
u
d'où la réponse
Exercice 2 :
a et b sont deux entiers naturels.
Démontrer que
ab
(
a
2
b
2)
est un multiple de 3
ab
(
a
2
b
2)=
ab
(
a
b
)(
a
+
b
)
On peut penser ici à raisonner par disjonction de cas :
Si a ou b sont multiples de 3, c'est fini .
Sinon a et b peuvent s'écrire a =
3
k
1+1
ou a =
3
k
1+2
et b =
3
k
2+1
ou b =
3
k
2+2
Calculons alors
=
(
a
b
)(
a
+
b
)
dans chaque cas :
b =
3
k
2+1
b =
3
k
2+2
a =
3
k
1+1
(3
k
13
k
2)(3
k
1+3
k
2+2)
(3
k
13
k
21)(3
k
1+3
k
2+3)
a =
3
k
1+2
(3
k
13
k
2+1)(3
k
1+3
k
2+3)
(3
k
13
k
2)(3
k
1+3
k
2+4)
Dans chaque cas, on peut mettre 3 en facteurs d'où ma réponse
Exercice 3 :
Soit n =
cdu
un entier de trois chiffres divisible par 107. Démontrer que l'entier
x
=7
d
2+(7
c
u
)2
est
aussi un multiple de 107.
Les nombres de trois chiffres multiples de 107 ne sont pas nombreux . On a : 107 , 214 , 321 , 428 , 535 ,
642 , 749 , 856 , 963 .
On peut alors penser à les tester tous pour x mais c'est un peu long.
L'idéal est de remarquer que dans chaque cas, on a:
7
c
=
du
autrement dit
7
c
=10
d
+
u
d'où
7
c
u
=10
d
x =
7
d
2+(7
c
u
)2
=
7
d
2+(10
d
)2
=
107
d
2
d'où la réponse
Exercice 4 :
Soit n un entier naturel supérieur ou égal à 1.
1) Démontrer que
9
n
+12
n
+1=11 (9
n
2
n
)18(9
n
12
n
1)
2) Démontrer, par récurrence, que
32
n
2
n
et divisible par 7
1)
11(9
n
2
n
)18(9
n
12
n
1)
=
11×9
n
11×2
n
18×9
n
1+18×2
n
1
En écrivant alors 18 =
9×2
, on
peut alors écrire : =
11×9
n
11×2
n
2×9
n
+9×2
n
=
9×9
n
2×2
n
=
9
n
+12
n
+1
2) Remarquons que
32
n
2
n
=
(32)
n
2
n
=
9
n
2
n
. On peut donc utiliser 1) en raisonnant avec deux
hypothèses :
pour n = 0 ,
9
n
2
n
=0
divisible par 7 et pour n = 1 ,
9
n
2
n
=7
divisible par 7. Donc la proposition est
vraie au rang 0 et 1
Supposons qu'il existe un entier n tel que
9
n
2
n
ET
9
n
12
n
1
soient multiples de 7 . Démontrons alors
que
9
n
+12
n
+1
l'est aussi .
Par hypothèse
9
n
2
n
=7
k
1
ET
9
n
12
n
1
=
7
k
2
d'où en utilisant 1) on obtient
9
n
+12
n
+1=11×7
k
118×7
k
2
= 7K cqfd
On termine la récurrence
Exercice 5 :
On considère la suite
(
un
)
définie par
un
=(3
n
1)22+(2)
n
1) Démontrer que pour tout entier naturel n,
un
+1+2
un
est un multiple de 27
2) Démontrer que tous les termes de la suite sont des multiples de 27
1)
un
+1+2
un
=(3(
n
+1)1)22+(−2)
n
+1+2(3
n
1)24+2×(2)
n
=
(3
n
+2)2+(2)
n
+1+2(9
n
26
n
+1)−(2)×(−2)
n
6
=
9
n
2+12
n
+4+(2)
n
+1+18
n
212
n
+2−(−2)
n
+16
= 27
n
2
CQFD
2) Une récurrence s'impose ici
u
0=12+1=0
divisible par 27 donc proposition vraie au rang 0
Supposons qu'il existe un entier n tel que
un
est multiple de 27 et DQ
un
+1
l'est aussi
On sait que
un
et
un
+1+2
un
sont multiples de 27 donc
un
=27
k
1
et
un
+1+2
un
=27
k
2
.
un
+1+2×27
k
1=27
k
2
ce qui donne
un
+1=27(
k
22
k
1)
= 27K CQFD
Exercice 6 :
Déterminer les entiers relatifs n tels que l'entier p =
n
23
n
+6
soit un multiple de 5.
On pourra à cet effet calculer la différence
p
(
n
9)2
p
(
n
9)2=
n
23
n
+6
n
2+18
n
81
=
15
n
75
on a donc p =
5(3
n
25)+(
n
9)2
d'où p multiple de 5 si et seulement si
n
9
est lui-même multiple de 5
d'où n = 9+5k avec k .
1 / 2 100%

Soit n un entier naturel. On note c , d et u les chiffres

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