Ivan Shishkin, Rye (1878)

Problems/Number theoryReviewed

Carrés de la forme aabbaabb

by FiniteField·
37
Difficulty scaleÉchelle de difficulté

This score reflects both the level of the required concepts and the difficulty of the solution.Ce score tient compte à la fois du niveau des notions nécessaires et de la difficulté de la résolution.

  1. 110First steps / middle schoolPremiers pas / collège
  2. 1125Beginner / high schoolDébutant / lycée
  3. 2650Intermediate / undergraduateIntermédiaire / licence
  4. 5170Advanced / graduateAvancé / master
  5. 7190Expert / specializedExpert / spécialisé
  6. 91100Research levelNiveau recherche
These levels are approximate guides.Ces niveaux sont des repères approximatifs.
·
Français

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Parmi les nombres qui s’écrivent en base 1010 sous la forme  ⁣:aabb\colon aabb, déterminer les carrés parfaits.

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  1. Oral Mines-Ponts filière MP 2007 (RMS 118-2 345)
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Solution by FiniteField

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Preuve en vidéo : https://youtu.be/8sJcgeUPAvk
On écrit n=(aabb)10=103a+102a+10b+b=102×11a+11b=11(102a+b).n=(aabb)_{10}=10^3a+10^2a+10b+b=10^2\times 11a+11b=11(10^2a+b). On remarque alors que 11n11\mid n. Mais si nn est un carré parfait alors 112n11^2\mid n car la valuation de 1111 dans la factorisation de nn doit être paire. Ceci signifie que 11102a+b11\mid 10^2a+b. En réduisant modulo 1111 on a donc
102a+b(1)2a+ba+b0mod11.10^2a+b\equiv (-1)^2a+b\equiv a+b\equiv 0\mod 11. Puisque 0a,b90\leq a,b\leq 9 on a nécessairement a+b=0a+b=0 ou a+b=11a+b=11. Si a+b=0a+b=0 alors a=b=0a=b=0 donc n=0n=0 qui est un carré parfait. Sinon, a+b=11a+b=11 (cela impose 2a,b92\leq a,b\leq 9) donc n=11(102a+11a)=112(9a+1).n=11(10^2a+11-a)=11^2(9a+1). Mais alors nn est un carré parfait si et seulement si 9a+19a+1 en est un. Il suffit de tester toutes les possibilités
a234567899a+11928374655647382\begin{array}{c|cccccccc} a & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 \\ \hline 9a+1 & 19 & 28 & 37 & 46 & 55 & 64 & 73 & 82 \end{array} Une seule valeur donne un carré parfait : a=7a=7 on a 9a+1=64=829a+1=64=8^2. On peut donc en déduire que 7744=112×82=882.7744=11^2\times 8^2=88^2. Les solutions sont donc
{0,7744}.\set{0,7744}.

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