Arithmétique
Diviseur / multiple
Soient $a$ et $b$ deux entiers relatifs.
On dit que $a$ est un diviseur de $b$ lorsqu'il existe $k$ $\in$ $\mathbb{Z}$ tel que $b=k\times a$.
Si $a$ est un diviseur de $b$ on peut alors dire que $a$ divise $b$, ou que $b$ est un multiple de $a$, ou encore que $b$ est divisible par $a$.
Le nombre $3$ est un diviseur de $153$ car $153$ $=$ $3\times 51$.
Déterminer la liste des diviseurs de $132$.
On remarque que $132$ $=$ $2\times2\times 3\times 11$, ainsi en prenant toutes les combinaisons possibles parmi tous ces diviseurs, la listes diviseurs de $132$ est :
$1$ ; $2$ ; $3$ ; $4$ ; $6$ ; $12$ ; $11$ ; $22$ ; $33$ ; $44$ ; $66$ ; $132$
Déterminer la liste des diviseurs de $109$.
Le nombre $109$ ne possède que deux diviseurs $1$ et $109$.
Soit $a\in\mathbb{Z}$. Si $b$ et $b'$ sont deux multiples de $a$, alors $b+b'$ est un multiple de $a$.
Preuve
Soit $a\in\mathbb{Z}$, et soient $b$ et $b'$ deux multiples de $a$.
On a alors qu'il existe $k\in\mathbb{Z}$ tel que $b=a\times k$, et qu'il existe $k'\in\mathbb{Z}$ tel que $b'=a\times k'$.
Ainsi, $b+b'$ $=$ $ka+k'a$ $=$ $a(k+k')$ est bien un multiple de $a$.
Nombre pair / nombre impair
• Un nombre est dit pair si il est divisible par $2$.
• Un nombre est dit impair si il n'est pas divisible par $2$.
Soit $a\in\mathbb{Z}$ :
• $a$ est pair si il existe $k\in\mathbb{Z}$ tel que $a$ $=$ $2\times k$;
• $a$ est impair si il existe $k\in\mathbb{Z}$ tel que $a$ $=$ $2\times k+1$.
$17$ $=$ $2\times8+1$ est un nombre impair.
$158$ $=$ $2\times79$ est un nombre pair.
Soit $a\in\mathbb{Z}$.
Si $a$ est impair alors $a^2$ est impair.
Preuve
Soit $a\in\mathbb{Z}$ un nombre impair. Il existe alors $k\in\mathbb{Z}$ tel que $a$ $=$ $2k+1$.
$a^2$
$=$
$(2k+1)^2$
$=$
$(2k)^2+2\times(2k)\times1+1^2$
$=$
$4k^2+4k+1$
$=$
$2(2k^2+2k)+1$
$=$
$2N+1$,
en posant $N$ $=$ $2k^2+2k$.
Ainsi, $a^2$ est bien un nombre impair.
Soit $a\in\mathbb{Z}$.
Si $a^2$ est impair alors $a$ est impair.
Preuve
Nous allons raisonner par contraposée. C'est-à-dire que l'on cherche à montrer que "si $a$ est un nombre pair alors $a^2$ est un nombre pair".
Ainsi, si $a$ est pair il existe $k\in\mathbb{Z}$ tel que $a$ $=$ $2k$.
On a alors que $a^2$ $=$ $(2k)^2$ $=$ $4k^2$ $=$ $2\times(2k^2)$, et donc $a^2$ est un nombre pair.
On aurait pu énoncer ces deux dernières propriétés en une seule de la sorte :
Soit $a\in\mathbb{Z}$.
$a^2$ est impair si et seulement si $a$ est impair.
Nombres premiers
Un entier naturel non nul est dit premier lorsqu'il possède exactement deux diviseurs distincts : $1$ et lui-même.
Les nombres $2$ ; $3$ ; $5$ ; $7$ sont premiers.
Le nombre $60$ n'est pas premier, il possède plus que deux diviseurs : $1$ ; $2$ ; $3$ ; $4$ ; $5$ ; $6$ ; $10$ ; $12$ ; $15$ ; $20$ ; $30$ et $60$.
Voici un algorithme basé sur le crible d'Ératosthène pour obtenir les nombres premiers inférieurs à $100$.
from math import*
for i in range(2,101):
premier = 1
for j in range(2,i):
if i%j == 0:
premier = 0
if premier == 1:
print(i)