Factorisation Divisibilite
1. **Énoncé du problème :**
n est un entier supérieur à 3. On pose $E = n^3 - n$.
2. **a) Factoriser $E$ et déduire que 6 divise $E$ :**
- $E = n^3 - n = n(n^2 - 1) = n(n-1)(n+1)$.
- Puisque $n$, $n-1$, et $n+1$ sont trois entiers consécutifs, parmi eux il y a au moins un multiple de 2 et un multiple de 3.
- Donc, $6 = 2 \times 3$ divise $E$.
3. **b) Calculer $\gcd(n^3 - n + 14, 6)$ :**
- On sait que $6$ divise $n^3 - n$, donc $n^3 - n \equiv 0 \pmod 6$.
- Ainsi, $n^3 - n + 14 \equiv 14 \equiv 2 \pmod 6$ (car $14 \mod 6 = 2$).
- Donc, $\gcd(n^3 - n + 14, 6) = \gcd(2, 6) = 2$.
4. **c) Calculer le $\mathrm{ppcm}(E, n+1)$ :**
- Comme $E = n(n-1)(n+1)$, on voit que $n+1$ divise $E$.
- Donc, $\mathrm{ppcm}(E, n+1) = E$.
5. **d) Montrer que si $n$ est impair, 8 et $n^2$ sont premiers entre eux :**
- $n$ impair implique $n^2$ impair.
- Or 8 est une puissance de 2, donc toute puissance de 2 ne divise pas un nombre impair.
- Donc, $\gcd(8, n^2) = 1$, ils sont premiers entre eux.
6. **e) Montrer que 8 divise $E$ :**
- On peut écrire $E = n(n-1)(n+1)$, produit de trois entiers consécutifs.
- Parmi trois entiers consécutifs, il y a exactement un multiple de 2 mais ici $n$ est impair donc $n-1$ et $n+1$ sont pairs.
- Parmi $n-1$ et $n+1$, l'un est multiple de 4 (car parmi deux nombres pairs consécutifs, l'un est multiple de 4).
- Donc, $E$ contient au moins $2 \times 4 = 8$ comme facteur.
- Ainsi, 8 divise $E$.
**Réponses finales :**
- a) $E = n(n-1)(n+1)$, et 6 divise $E$.
- b) $\gcd(n^3 - n + 14, 6) = 2$.
- c) $\mathrm{ppcm}(E, n+1) = E$.
- d) Si $n$ impair, $\gcd(8, n^2) = 1$.
- e) 8 divise $E$.