Arithmétique
  1. Donner la liste des diviseurs de $315$.
  2. Quel est le rôle de l'algorithme ci-dessous ? n = 3600 for i in range(1,3601): if n%i == 0: print(i)
  3. Modifier l'algorithme précédent pour vérifier la réponse donnée à la question 1.
  4. Déterminer deux nombres premiers supérieurs à $1\,000$ puis deux autres supérieurs à $1\,000\,000$.
On considère les nombres $a = 24$ et $b = 18$.
  1. Donner deux multiples de $a$ et deux multiples de $b$.
  2. Existe-t-il un nombre qui soit multiple de $a$ et $b$ et strictement inférieur à $ab$ ?
  3. Déterminer le plus petit commun multiple entre $n = 36$ et $m = 168$.
  4. Écrire sous forme irréductible les nombres suivants :

    $a_1=\dfrac{1}{24}+\dfrac{1}{18}$

    $a_2=\dfrac{7}{36}+\dfrac{13}{168}$

    $a_3=\dfrac{2}{3}+\dfrac{7}{6}+\dfrac{1}{4}$

    $a_4=\dfrac{9}{308}-\dfrac{5}{242}$
Dans chaque cas, donner tous les diviseurs de chacun des deux nombres, puis déterminer les diviseurs communs. Parmi ceux-là, déduire le plus grand commun diviseur aux deux nombres.
  1. $15$ et $35$.
  2. $60$ et $40$.
  3. $45$ et $64$.
  4. $270$ et $180$.
  5. $56$ et $99$.
Le crible d'Ératosthène permet de trouver tous les nombres premiers inférieurs à un certain entier.
Nous allons l'utiliser ici pour déterminer les nombres premiers inférieur à $100$.
Dans le tableau ci-dessous, barrer tous les multiples de $2$ sauf $2$. Entourer ensuite le premier nombre non barré après $2$, et barrer tous les multiples de ce nombres (sauf celui-ci) et répéter les opérations jusqu'à ne plus pouvoir rien barrer ou entourer.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
61 62 63 64 65 66 67 68 69 70
71 72 73 74 75 76 77 78 79 80
81 82 83 84 85 86 87 88 89 90
91 92 93 94 95 96 97 98 99 100
Écrire les fractions ci-dessous sous forme irréductible.
  1. $\dfrac{45}{20}$.
  2. $\dfrac{63}{42}$.
  3. $\dfrac{121}{56}$.
  4. $\dfrac{156}{234}$.
  5. $\dfrac{1080}{1350}$.
Soient $a$ et $a'$ deux nombres impairs. Montrer que $a^2+a'^2$ est un nombre pair.
  1. Dans un club de vacances, un concours de danse par équipes regroupe $60$ hommes et $80$ femmes.
    L'organisme veut constituer le plus d'équipes possibles, chacune de même nombre et contenant la même proportion d'hommes et de femmes.
    Combien d'équipes l'organisme doit-il constituer ?
  2. On dispose de $60$ dalles de jardin de $50$ cm par $50$ cm.
    1. Combien de terrasses rectangulaires différentes peut-on faire en utilisant la totalité de ces $60$ dalles.
    2. Parmi ces terrasses qu'elle est celle dont l'aire est maximale ?
Soit $n$ un entier naturel qui possède deux diviseurs stricts que l'on note $a$ et $b$.
C'est-à-dire que : $n=a\times b$ et $1 < a < n$ ainsi que $1 < b < n$.
L'objectif de l'exercice est de démontrer par l'absurde que $a\leq \sqrt{n}$ et $b\leq\sqrt{n}$.
  1. Quelles hypothèses émettre pour débuter le raisonnement par l'absurde ?
  2. Montrer, sous ces hypothèses, que $n < b\sqrt{n}$ et $b\sqrt{n} < ab$.
  3. En déduire une contradiction et conclure.
  4. À partir du résultat précédent optimiser l'algorithme ci-dessous. from math import* def isPrime(n): borne = n premier = True for i in range(2,borne): if n%i == 0: premier = False if premier: print(str(n)+" est premier.") else: print(str(n)+" n'est pas premier.")
  5. Leonhard Euler (1707 / 1783) a découvert que les formules $p(n)=n^2+n+17$ et $q(n)=n^2-n+41$ fournissaient, de manière très fréquente, des nombres premiers pour les premières valeurs de $n$.
    En utilisant la fonction donnée (et en l'optimisant) écrire un algorithme qui donne le pourcentage de nombres premiers obtenu à l'aide de chacune de ces formules pour $n$ allant de $0$ jusqu'à $100$.
  6. from math import* def isPrime(n): borne = n premier = True for i in range(2,borne): if n%i ==0: premier = False return premier
Le but de cet exercice est de montrer que le nombre $\sqrt{2}$ est irrationnel.
Nous allons raisonner par l'absurde en supposant qu'il existe une fraction irréductible $\dfrac{a}{b}$, avec $a$ et $b$ des entiers, $b\neq0$, tel que : $$\sqrt{2} = \dfrac{a}{b}.$$
  1. Montrer que $a^2 = 2b^2$.
  2. En déduire que $a$ est pair.
  3. Montrer alors que $b^2$ est pair. Que peut-on en déduire pour $b$ ?
  4. Conclure.
La conjecture de Goldbach affirme que « tout nombre pair supérieur ou égale à $4$ est la somme de deux nombres premiers ».
  1. Vérifier cette conjecture pour tous les nombres pairs de l'intervalle $[10;20]$.
  2. Trouver tous les nombres premiers $p$ et $p'$ tels que $10 = p+p'$.
  3. De combien de façons $50$ peut-il se décomposer en une somme de deux entiers naturels ? Qu'elle est la proportion de ces décompositions répondant à la conjecture de Goldbach ?
  4. De combien de façons un entier naturel pair $2n$ (avec $n\in\mathbb{N}$) peut-il se décomposer en une somme de deux entiers naturels ?
    Certains mathématiciens estiment que la proportion de ces décompositions qui répondent à la conjecture de Goldbach est proche de $\dfrac{n}{(\ln(n))^2}$ pour $n$ assez grand, avec $\ln$ une fonction qui est sur une des touches de la calculatrice.
    La conjecture de Goldbach a été vérifiée pour tous les entiers naturels pairs de $4$ jusqu'à (au moins) $1,1\times 10^{18}$.
    En utilisant votre calculatrice expliquer pourquoi certains mathématiciens estiment fort probable que la conjecture de Goldbach est vraie.