Mathématiques du secondaire qualifiant

Arithmétique (5)

4.2 Théorème

Soient x et y deux entiers naturels tels que
x= a1p1.a2p2....ampm
et y= a1q1.a2q2....amqm
les ai sont des nombres premiers deux à deux distincts et les pi et qi avec 1≤i≤m sont des entiers naturels.

1) pgcd(x;y) =
a1inf(p1;q1) x a2inf(p2;q2) x...x aminf(pm;qm).
2) ppcm(x;y) =
a1sup(p1;q1) x a2sup(p2;q2) x...x amsup(pm;qm).

Notation
On peut écrire autrement x et y

x = m
∏aipi
i=1
y = m
∏aiqi
i=1
pgcd(x;y)=x∧y= m
∏aiinf(pi;qi)
i=1
ppcm(x;y)=x∨y= m
∏aisup(pi;qi)
i=1
x∧y.x∨y= m
∏aipi+qi
i=1

Remarque
x et y n'ont pas forcement le même nombre de facteurs premiers.
Les facteurs manquants ak de l'un ou l'autre sont remplacés par a°k=1.

Exemple 1
Soient x=3510 et y=1575 deux entiers.
1) Déterminer x∧y et x∨y.
2) Vérifier que x.y=(x∧y).(x∨y).

Correction

35102 17752
17553 114753
5853 38253
1953 12753
2733 4255
917 855
1313 1717
1 1

14742 = 2 x 34 x 7 x 13
22950 = 2 x 3³ x 5² x 17
ou encore
14742 = 2¹ x 34 x 5° x 7 ¹ x 11° x 13¹ x 17°
9450 = 2¹ x 3³ x 5² x 7° x 11° x 13° x 17¹
alors
x∧y=2inf(1;1).3inf(4;3).5inf(0;2). 7inf(1;0).11inf(0;0).13inf(1;0).17inf(0;1)
=21.33.50.70.110.130.170=1.27.1.1.1.1
ainsi x∧y = 27.

x∨y=2sup(1;1).3sup(4;3).5sup(0;2). 7sup(1;0).11sup(0;0).13sup(1;0).17sup(0;1)
=21.34.5².70.110.131.17sup1= 2.81.25.1.13.17
ainsi x ∨ y = 4475250.
2) x.y= 54.4475250 = 348279750.
autrement x.y= 14742.1575 = 5528250 on trouve le même résultat :)

Exemple 2
Soient x=4914 et y=525 deux entiers.
1) Déterminer x∧y et x∨y.
2) Vérifier que x.y=(x∧y).(x∨y).

Correction
1) 4914=2.3³.7.13 et 525=3.5².7
donc x∧y=3.7=21
et x∨y=2.3³.5².7.13=122850.
2) x.y=4914.525=2579850
et 21.122850=2579850
ainsi x.y=(x∧y).(x∨y).