Ivan Shishkin, Rye (1878)

Problems/Arithmetic

Des multiples de 2424

by mathman·
25
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. 1–10First steps / middle schoolPremiers pas / collège
  2. 11–25Beginner / high schoolDébutant / lycée
  3. 26–50Intermediate / undergraduateIntermédiaire / licence
  4. 51–70Advanced / graduateAvancé / master
  5. 71–90Expert / specializedExpert / spécialisé
  6. 91–100Research levelNiveau recherche
These levels are approximate guides.Ces niveaux sont des repères approximatifs.
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Français

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Montrez que si p>3p>3 est un nombre premier, alors p2−1p^{2}-1 est divisible par 2424.

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Solutions

1
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Solution by darktoaster

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Soit p>3p > 3, un nombre premier.

Comme pp n’est pas multiple de 22, nous avons, pour pp, les possibilités suivantes :
p≡1[8]p \equiv 1 [8], p≡3[8]p\equiv 3 [8], p≡5[8]p \equiv 5 [8] ou p≡7[8]p \equiv 7 [8]

Dans tous les cas, en élevant au carré les relations de congruences et en utilisant 1≡9≡25≡49[8]1 \equiv 9 \equiv 25 \equiv 49 [8], on a : p2≡1[8]p^{2} \equiv 1 [8], donc p2−1≡0[8]p^{2} - 1 \equiv 0 [8] ou encore 8∣p2−18 \mid p^{2} - 1

Comme pp n’est pas multiple de 33, on a p≡1[3]p \equiv 1 [3] ou p≡2[3]p \equiv 2[3]
Dans tous les cas, en élevant au carré et en utilisant 4≡1[3]4\equiv 1 [3] : p2≡1[3]p^{2} \equiv 1 [3]
C’est-à-dire 3∣p2−13 \mid p^{2} - 1

Comme 33 et 88 sont premiers entre-eux : 24=8⋅3∣p2−124 = 8 \cdot 3 \mid p^{2} - 1

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