Métropole 30 juin 2026 - Exercice 1

10 min
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On souhaite réaliser des sachets de bonbons. Pour cela, on dispose de 112112 bonbons à la fraise et de 140140 bonbons au caramel.
  • Tous les sachets contiennent le même nombre de bonbons à la fraise.
  • Tous les sachets contiennent le même nombre de bonbons au caramel.
  • Tous les bonbons à la fraise et au caramel sont utilisés.
  • Question 1

    Peut-on constituer 1616 sachets ?

    Correction
    Pour constituer 1616 sachets, il faut que les nombres 112112 et 140140 soient divisibles par 1616.
    1°) Déterminons si 112112 est divisible par 1616.
    11216=7\dfrac{112}{16}=7
    On peut donc en déduire que 112112 est divisible par 1616 : on mettrait 77 bonbons à la fraise par sachet.
    2°) Déterminons si 140140 est divisible par 1616.
    14016=8,75\dfrac{140}{16}=8{,}75
    On peut donc en déduire que 140140 n'est pas divisible par 1616.
    On peut donc conclure qu'on ne peut pas constituer 1616 sachets identiques.
    Question 2

    La décomposition en facteurs premiers de 112112 est 24×72^{4}\times 7. Quelle est la décomposition en facteurs premiers de 140140 ?

    Correction
    Un nombre premier est un entier naturel qui admet exactement 2 diviseurs distincts entiers et positifs.
  • Ces deux diviseurs sont 1\color{red}1 et le nombre lui-même.
  • Il est important de connaître les premiers nombres premiers : (2  ;  3  ;  5  ;  7  ;  11  ;  13  ;  17  ;  19  ;  23)\color{red}(2\;;\;3\;;\;5\;;\;7\;;\;11\;;\;13\;;\;17\;;\;19\;;\;23).Décomposons 140140 en produit de facteurs premiers :
    On cherche les diviseurs premiers de 140140 dans l'ordre croissant :
    140140 est divisible par 22 (c'est un nombre pair) ainsi : 140=2×70140={\color{red}2}\times 70
    7070 est divisible par 22 (c'est un nombre pair) ainsi : 140=2×2×35140={\color{red}2}\times {\color{red}2}\times 35
    3535 n'est divisible ni par 22 (il est impair), ni par 33 (car 3+5=83+5=8 n'est pas dans la table de 33), mais il est divisible par 55 (il se termine par 55) ainsi : 140=2×2×5×7140={\color{red}2}\times {\color{red}2}\times {\color{purple}5}\times 7
    77 est un nombre premier, donc la décomposition de 140140 en produit de facteurs premiers est alors :
    140=2×2×5×7140={\color{red}2}\times {\color{red}2}\times {\color{purple}5}\times {\color{green}7} que l'on écrit : 140=22×5×7\boxed{140={\color{red}2}^{{\color{red}2}}\times {\color{purple}5}\times {\color{green}7}}
    Question 3

    Quel nombre maximal de sachets pourra-t-on constituer ?
    Quelle sera alors la composition de chaque sachet ?

    Correction
    Le nombre de sachets doit diviser à la fois 112112 et 140140. Afin de déterminer le nombre maximal de sachets, il nous faut déterminer le PGCD  (112  ;  140)\color{red}PGCD\;(112\;;\;140), c'est-à-dire le plus grand diviseur commun à 112112 et 140140.
    On sait que :
    112=2×2×2×2×7112={\color{red}2}\times{\color{red}2}\times{\color{red}2}\times{\color{red}2}\times{\color{green}7}
    140=2×2×5×7140={\color{red}2}\times{\color{red}2}\times{\color{purple}5}\times{\color{green}7}
    On repère tous les facteurs communs à 112112 et 140140 (entourés ci-dessous) :
    Le plus grand diviseur commun à 112112 et 140140 est 2×2×72\times 2\times 7 soit 28\color{red}28.
    On pourra constituer au maximum 2828 sachets.

    Composition de chaque sachet :
    11228=4\dfrac{112}{28}=4 bonbons à la fraise     \;\; et     \;\; 14028=5\dfrac{140}{28}=5 bonbons au caramel.
    Chaque sachet contiendra 44 bonbons à la fraise et 55 bonbons au caramel.

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