Théorème de Gauss, équations diophantiennes et Petit théorème de Fermat
Terminale générale Spé · Option Mathématiques Expertes
À retenir
• Gauss : a bc et PGCD(a ; b) = 1 a c. • Solutions de a'x + b'y = c' avec PGCD(a' ; b') = 1 : x = x_0 + kb', y = y_0 - ka', k Z. • Fermat : si p est premier et ne divise pas a, alors a^p-1 1 p.
Le cours
Théorème de Gauss Soient a, b et c trois entiers relatifs non nuls. Si a divise le produit bc et si a et b sont premiers entre eux, alors a divise c. a bc et PGCD(a ; b) = 1 a c Résolution d'équations diophantiennes ax + by = c 1. Condition d'existence : l'équation admet des solutions entières ssi PGCD(a ; b) divise c. 2. Solution particulière : on trouve (x_0, y_0) tel que ax_0 + by_0 = c par Bézout. 3. Soustraction membre à membre : a(x - x_0) = b(y_0 - y). On simplifie par d = PGCD(a ; b) pour obtenir a'(x - x_0) = b'(y_0 - y) avec PGCD(a' ; b') = 1. 4. Théorème de Gauss : a' divise y_0 - y, ce qui donne y = y_0 - k a' et x = x_0 + k b' avec k Z. Petit théorème de Fermat Soit p un nombre premier et a un entier relatif. • Forme générale : a^p a p. • Si p ne divise pas a (i.e. PGCD(a ; p) = 1), alors : a^p-1 1 p
Dans ce chapitre
- Division euclidienne et soustractions successives de Collège
- Nombres premiers et crible d'Ératosthène élémentaire de Collège
- Décomposition en facteurs premiers et plus grand commun diviseur (PGCD) de Seconde
- Algorithme d'Euclide et calcul du PGCD
- Identité de Bézout et entiers premiers entre eux
- Théorème de Gauss et divisibilité de produits
- Résolution complète des équations diophantiennes
- Petit théorème de Fermat et calculs d'inverses modulo p
- Théorème fondamental de l'arithmétique et décomposition en facteurs premiers
- Infinité des nombres premiers et crible d'Ératosthène
- Introduction au chiffrement asymétrique RSA
- Théorème de Bézout et algorithme d'Euclide étendu
- Théorème de Gauss, équations diophantiennes et Petit théorème de Fermat
- Bilan : Synthèse et méthode sur Arithmétique : Théorèmes de Bézout, Gauss et Nombres premiers