📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- Divisibilité : $a|b \iff \exists k \in \mathbb{Z}, b = ak$.
- Division euclidienne : $\forall (a,b) \in \mathbb{Z} \times \mathbb{N}^*, \exists !(q,r) \in \mathbb{Z} \times {0, \dots, b-1}, a = bq + r$.
- Congruences : $a \equiv b [n] \iff n | (a-b)$. Propriétés : compatibilité avec l'addition, la multiplication et la puissance.
- PGCD et PPCM : $a \wedge b = d \iff d$ est le plus grand diviseur commun. $a \vee b = \frac{|ab|}{a \wedge b}$.
- Bézout : $a \wedge b = d \iff \exists (u,v) \in \mathbb{Z}^2, au + bv = d$.
- Gauss : Si $a|bc$ et $a \wedge b = 1$, alors $a|c$.
- Fermat : Si $p$ est premier et $p \nmid a$, alors $a^{p-1} \equiv 1 [p]$.
Méthodes à maîtriser
- Utiliser l'algorithme d'Euclide pour trouver le PGCD.
- Résoudre une équation diophantienne $ax + by = c$ (nécessite $d|c$).
- Utiliser les congruences pour démontrer des propriétés de divisibilité ou trouver le dernier chiffre d'un nombre.
- Décomposer un nombre en facteurs premiers pour trouver le PGCD/PPCM.
Exemples corrigés
- Exemple 1 : Résoudre $3x \equiv 1 [7]$. On cherche l'inverse de 3 modulo 7. $3 \times 5 = 15 \equiv 1 [7]$. Donc $x \equiv 5 [7]$.
- Exemple 2 : Montrer que $7 | 2^{3n} - 1$. $2^3 = 8 \equiv 1 [7]$. Donc $(2^3)^n \equiv 1^n \equiv 1 [7]$. D'où $2^{3n} - 1 \equiv 0 [7]$.
Erreurs fréquentes
- Oublier la condition $0 \leq r < |b|$ dans la division euclidienne.
- Appliquer Gauss sans vérifier que $a \wedge b = 1$.
- Confondre $a \wedge b = 1$ (premiers entre eux) avec $a$ et $b$ premiers.
- Oublier de vérifier si $d | c$ avant de résoudre $ax + by = c$.