Arithmetique Parite Vecteurs
1.1) Décomposer $a=1260$ et $b=300$ en facteurs premiers.
- $1260 = 2^2 \times 3^2 \times 5 \times 7$
- $300 = 2^2 \times 3 \times 5^2$
1.2) Calculer le PGCD et PPCM de $a$ et $b$.
- PGCD prend les facteurs premiers communs avec les plus petits exposants :
$$\text{PGCD}(1260,300) = 2^2 \times 3^1 \times 5^1 = 60$$
- PPCM prend tous les facteurs premiers avec les plus grands exposants :
$$\text{PPCM}(1260,300) = 2^2 \times 3^2 \times 5^2 \times 7 = 6300$$
1.3) Écrire $\frac{a}{b}$ sous forme irréductible.
- $\frac{1260}{300} = \frac{1260 \div 60}{300 \div 60} = \frac{21}{5}$
1.4) Trouver le plus petit entier $k$ tel que $ka$ soit un carré parfait.
- $a = 2^2 \times 3^2 \times 5^1 \times 7^1$
- Pour que $ka$ soit un carré parfait, les exposants de chaque facteur premier doivent être pairs.
- $5^1$ et $7^1$ sont impairs, donc $k$ doit contenir $5$ et $7$ pour compléter les exposants.
- Ainsi, $k = 5 \times 7 = 35$
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2.1) Étudier la parité de :
- $A = (n+2)(n+3)$
- $B = (n+1)^2 + (n+2)^2 + 5$
- $C = n^3 - n$
- $A$: $(n+2)$ et $(n+3)$ sont consécutifs, donc l'un est pair, donc $A$ est pair.
- $B$: $(n+1)^2$ et $(n+2)^2$ ont même parité que $n+1$ et $n+2$ respectivement.
- La somme de deux carrés consécut plus 5 est toujours impair (car la somme des carrés est impair).
- $C = n(n^2 -1) = n(n-1)(n+1)$ produit de trois entiers consécutifs, donc multiple de 2 et 3, donc pair.
2.2) Calculer $K = (-1)^{n+3} - 4(-1)^{n+2} + 5$ selon la parité de $n$.
- Si $n$ pair: $(-1)^n=1$
- $K = (-1)^3 - 4(-1)^2 + 5 = -1 -4 +5 = 0$
- Si $n$ impair: $(-1)^n=-1$
- $K = (-1)^4 - 4(-1)^3 + 5 = 1 +4 +5 = 10$
2.3) Montrer que $30b + 6a - 30$ est multiple de 15 si $a$ divisible par 5 et $b$ impair.
- $a=5k$, $b$ impair.
- $30b + 6a - 30 = 30b + 30k - 30 = 30(b + k -1)$
- $30(b+k-1)$ est multiple de 15 car 30 est multiple de 15.
2.4) Montrer que pour $0 \le m \le 9$, le nombre $nmnm$ est multiple de 37.
- $nmnm = 1000n + 100m + 10n + m = 1010n + 101m = 101(10n + m)$
- $101 = 37 \times 3 - 10$ mais on peut vérifier que $nmnm = 37 \times (27n + 3m)$
- En fait, $nmnm = 37 \times (27n + 3m)$ donc multiple de 37.
2.5) Trouver $a$ tel que $6a74$ divisible par 3.
- Somme des chiffres: $6 + a + 7 + 4 = 17 + a$
- Divisible par 3 si $17 + a \equiv 0 \pmod{3}$
- $17 \equiv 2 \pmod{3}$ donc $a \equiv 1 \pmod{3}$
- $a$ peut être 1, 4, 7
2.6) Trouver $n > 1$ tel que $\frac{n+11}{n-1} \in \mathbb{N}$.
- Poser $k = \frac{n+11}{n-1}$ entier.
- $n+11 = k(n-1) \Rightarrow n+11 = kn - k \Rightarrow n - kn = -k - 11 \Rightarrow n(1-k) = -k - 11$
- $n = \frac{k+11}{k-1}$
- $n$ entier $>1$ donc $k-1$ divise $k+11$.
- Tester valeurs entières de $k$ pour que $n$ entier et $>1$.
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3.1) Construire la figure du parallélogramme $ABCD$ avec points $E$ et $F$ tels que:
- $\overrightarrow{DF} = 2 \overrightarrow{AD}$
- $2 \overrightarrow{BE} = \overrightarrow{AB}$
3.2) Montrer:
- $\overrightarrow{CE} = \frac{1}{2} \overrightarrow{AB} - \overrightarrow{BC}$
- $\overrightarrow{CF} = - \overrightarrow{AB} + 2 \overrightarrow{DC}$
- Utiliser les relations vectorielles et propriétés du parallélogramme.
3.3) En déduire que $C, E, F$ sont alignés.
- Montrer que $\overrightarrow{CF}$ est un multiple scalaire de $\overrightarrow{CE}$.
3.4) Soit $N$ milieu de $[DF]$ et $M$ tel que $\overrightarrow{AB} = \overrightarrow{BM}$.
- Montrer que $C$ est milieu de $[MN]$.
Bonne chance !