Propriétés fondamentales de la divisibilité dans Z et transitivité
Terminale générale Spé · Option Mathématiques Expertes
À retenir
• a b k Z, \, b = ka. • **Transitivité** : (a b et b c) a c. • **Stabilité par combinaison linéaire** : (a b et a c) u, v Z, \, a (ub + vc). • Si a b et b 0, alors |a| |b| (un diviseur non nul est toujours inférieur en valeur absolue). • Si a b et b a, alors a = b ou a = -b (|a| = |b|).
Le cours
1. Définition Soient a, b Z. On dit que a divise b (noté a b) s'il existe k Z tel que b = k a. On dit aussi que b est un multiple de a et que a est un diviseur de b. Tout entier divise 0 (car 0 = 0 a), et 1 et -1 divisent tout entier. a b -a b a -b : les diviseurs vont par paires opposées. Les diviseurs de 12 dans Z sont 1, 2, 3, 4, 6, 12. Si a b avec b 0, alors |a| |b| ; en particulier, si a 1, alors a = 1 ou a = -1. 2. Transitivité et combinaisons linéaires Transitivité : si a b et b c, alors a c. En effet b = ka et c = k'b donnent c = (k'k)a. Combinaison linéaire : si a b et a c, alors a (ub + vc) pour tous u, v Z, car ub + vc = (uk + vk')a avec b = ka et c = k'a. 3. Méthode : éliminer l'inconnue 1. Si d divise deux expressions en n, choisir u et v pour que n disparaisse de u () + v (). 2. On obtient que d divise une constante C : d est l'un des diviseurs de C. 3. Exemple : si d (n + 3) et d (2n + 1), alors d 2(n + 3) - (2n + 1) = 5, donc d \-5, -1, 1, 5\. 4. Attention La réciproque de la combinaison linéaire est fausse : 3 (1 + 2) alors que 3 ne divise ni 1 ni 2. De même, 6 4 9 alors que 6 ne divise ni 4 ni 9.
Dans ce chapitre
- Décomposition en produit de facteurs premiers de Collège
- Raisonnement par récurrence et démonstrations de Terminale
- Divisibilité, division euclidienne et multiples du Collège et Seconde
- Propriétés fondamentales de la divisibilité dans Z et transitivité
- Existence et unicité du quotient et reste de la division euclidienne
- Compatibilité des congruences avec l'addition, multiplication et puissances
- Calculs de puissances modulo n et cycles périodiques des restes
- Critères de divisibilité démontrés par les congruences (par 3, 9, 11)
- Résolution d'équations modulaires simples ax = b mod n
- Tableaux de congruence pour l'étude de divisibilité de polynômes entiers
- Applications de l'arithmétique modulaire : clés de contrôle (RIB, ISBN, NIR)
- Divisibilité et division euclidienne dans ℤ
- Congruences dans ℤ et arithmétique modulaire
- Bilan : Synthèse et méthode sur Arithmétique : Divisibilité, division euclidienne et congruences