
Une sauterelle se déplace le long d’une ligne droite. Elle peut effectuer des sauts de cm ou de cm, vers la droite ou vers la gauche. Au bout d’un certain nombre de sauts, elle se trouve à exactement cm à droite de son point de départ. Quel nombre minimal de sauts la sauterelle a-t-elle effectué ?
Solutions
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Notons le nombre de sauts de 11 cm, et le nombre de sauts de 17 cm. On cherche donc à résoudre l'équation diophantienne :
C’est normalement une équation qu’on résout avec le théorème de Bézout. Cependant, on cherche à trouver une solution telle que est minimal, ce que je n’ai pas réussi à faire comme ça.
Une autre approche sympathique : on peut regarder l’équation ci-dessus modulo 17. Ca donne :
Or, l’inverse de 11 modulo 17 est 14 (ce qu’on peut trouver avec l'algorithme d’Euclide étendu), puisque :
Ainsi, en multipliant notre équation par 14, on obtient :
Ainsi, est congru à 7 modulo 17, ce qui restreint beaucoup les possibilités ; comme on cherche à minimiser , il semble naturel de chercher si conviendrait.
Mais alors en revenant à l’équation initiale, on obtient , et on aboutit à .
La solution fonctionne, et minimise bien (puisque force , et un autre choix de donnerait déjà .
Ainsi, le nombre minimal de sauts est .
