T.S Spé. math. Contrôle de mathématiques Arithmétique : divisibilité Mercredi 17 octobre 2001 (1h30) I Un entier naturel a se décompose en facteurs premiers sous la forme a = p.q (>0 et >0) 1) a) Etablir la formule donnant le nombre de diviseurs de a. b)La décomposition en facteurs premiers de l'entier naturel a contient uniquement les nombres premiers 2 et 3. * a possède exactement 15 diviseurs ; Déterminer a (deux solutions) * a possède exactement 18 diviseurs ; Déterminer a (quatre solutions) p α1 1 q β1 1 2)a) Démontrer que la somme des diviseurs de a se calcule sous la forme : (a) = * p 1 q 1 b) a possède 6 diviseurs, dont la somme est 39 ; Déterminer a (une solution ; On montrera qu'elle est unique) II Pour deux entiers naturels n et p , tels que 0 < p < n , on appelle nombre de combinaisons de p parmi n, et on note C pn , le nombre entier défini par : C pn n! p!(n p)! Rappel : n! = n(n-1)(n-2) .... x 2 x 1 Calculer C 35 , et C 62 Remarque : les nombres C pn sont en fait les coefficients obtenus par le triangle de Pascal 1) n est un entier naturel non nul, et x est l’entier défini par : x = n(n+1)(n+2)(n+ 3) Ecrire C 4n 3 à l’aide de x 2) En déduire que x est un multiple de 4! 3) n et p sont des entiers naturels tels que 0 < p < n . Démontrer que x = n(n-1)(n-2)…(n-p+1) est un multiple de p! III n étant un entier naturel, démontrer par récurrence que n(n6-1) est divisible par 7 IV a) Factoriser n4 + 4 b) Développer (n + 1)4 c) En déduire que n4 + 4n3 + 6n2 + 4n + 5 n'est pas premier (n) V Les nombres parfaits 1) Calculer la somme des inverses des diviseurs de 6, puis de 28. Peut-on émettre une conjecture ? 2) Montrer que, si un entier n est parfait, la somme des inverses de tous ses diviseurs positifs est un entier. Que vaut cet entier ?