Pour , on pose Résoudre l’équation
References
- Oral Mines-Ponts filière MP 2025 (RMS 136-1 458)
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La résolution de cette équation à la main pour des petites valeurs de nous permet de constater que les seuls entiers de à pour lesquels l’équation est vérifiée sont . Tous sont de la forme avec et deux nombres premiers distincts à l’exception de de la forme . On vérifie aussi que l’équation est vérifiée pour Ceci nous invite à formuler la conjecture suivante :
Pour le prouver on va distinguer discuter du nombre de facteurs premiers qui divisent
- Si possède plus de facteurs premiers distincts. Dans ce cas on peut écrire avec premiers distincts, et non divisible par ou par Dans ce cas divise car et sont des diviseurs stricts de Mais alors alors que par définition de Donc
- Si possède exactement deux diviseurs premiers. On écrit alors . Si alors et sont deux diviseurs stricts de donc et on conclut de la même manière que dans le cas précédent. On est donc contraint dans ce cas à avoir Dans ce cas la liste des diviseurs de est si bien que Notre conjecture est donc vérifiée dans ce cas là.
- Si possède un diviseur premier. On écrit . Les diviseurs de sont alors . Donc
On a alors si et seulement si donc ou . On trouve bien si bien que .
On a donc bien prouvé la conjecture énoncée au début de l’exercice.
