Crible d'Ératosthène et recherche des nombres premiers inférieurs à 100 — 3ème
3ème · Mathématiques 3ème
À retenir
• Le crible d'Ératosthène permet d'obtenir la liste complète des nombres premiers jusqu'à N. • Pour trouver les premiers jusqu'à 100, on raye seulement les multiples des premiers 2, 3, 5, 7 car 11^2 = 121 > 100. • Il y a exactement 25 nombres premiers compris entre 1 et 100.
Le cours
1. Principe algorithmique du crible d'Ératosthène Le crible d'Ératosthène est une méthode historique mise au point par le savant grec Ératosthène de Cyrène (IIIe siècle avant J.-C.) pour extraire efficacement tous les nombres premiers jusqu'à un entier donné N. 1. On écrit tous les entiers de 2 jusqu'à N dans une grille (le nombre 1 est rayé d'office car il n'est pas premier). 2. On entoure le premier nombre non rayé (c'est 2), puis on raye tous ses multiples stricts (4, 6, 8, 10 ). 3. On entoure le prochain nombre non rayé (3) et on raye tous ses multiples stricts (6, 9, 12, 15 ). 4. On réitère le processus avec les nombres suivants non rayés. 2. Condition d'arrêt du crible Pour trouver tous les nombres premiers inférieurs ou égaux à 100, il est inutile de tester tous les entiers jusqu'à 100 : On s'arrête dès que le carré du nombre premier dépasse la borne maximale N : p^2 > N. Comme 7^2 = 49 100 et que le nombre premier suivant est 11 avec 11^2 = 121 > 100, il suffit de rayer les multiples des nombres premiers 2, 3, 5 et 7 ! Tous les entiers non rayés restants entre 2 et 100 sont alors obligatoirement des nombres premiers. 3. Erreurs classiques Attention à ne pas considérer 1 comme un nombre premier : un nombre premier possède par définition exactement deux diviseurs distincts (1 et lui-même), or 1 n'en a qu'un seul. De même, 91 semble souvent premier au premier coup d'œil, mais 91 = 7 13, il n'est donc pas premier.
Dans ce chapitre
- Multiples, diviseurs et critères de divisibilité de 5ème
- Notation des puissances entières d'un nombre et calcul de carrés et de cubes de 4ème
- Fractions égales et simplification par division commune de 5ème
- Définition d'un nombre premier et liste des premiers jusqu'à 30
- Décomposition d'un entier en produit de facteurs premiers
- Simplification de fractions et fractions irréductibles
- Liste des diviseurs d'un entier et diviseurs communs à deux nombres
- Problèmes de partages équitables et d'engrenages
- Multiples communs à deux nombres et plus petit multiple commun non nul — 3ème
- Crible d'Ératosthène et recherche des nombres premiers inférieurs à 100 — 3ème
- Prouver une propriété arithmétique par le calcul littéral : pairs et impairs — 3ème
- Reconnaître un carré parfait et extraire des racines carrées par décomposition — 3ème
- Problèmes de calendrier et de cycles périodiques résolus par la division euclidienne — 3ème
- Bilan : Synthèse et méthode sur l'arithmétique et les nombres premiers — 3ème