Compter les diviseurs, et une infinité de nombres premiers - Exercice 1

20 min
40
On a 72=23×3272=2^{3}\times 3^{2}. On admet que les diviseurs positifs de 7272 sont exactement les nombres de la forme 2a×3b2^{a}\times 3^{b}, où aa est un entier compris entre 00 et 33, et bb un entier compris entre 00 et 22.
Question 1

Recopier et compléter le tableau ci-dessous, qui donne la valeur de 2a×3b2^{a}\times 3^{b}.

Correction
Chaque case contient le produit de la puissance de 22 de sa colonne par la puissance de 33 de sa ligne. Par exemple, pour a=2a=2 et b=1b=1 : 22×31=4×3=122^{2}\times 3^{1}=4\times 3=12 .
Question 2

En déduire la liste et le nombre des diviseurs positifs de 7272.

Correction
Les diviseurs positifs de 7272 sont 11 , 22 , 33 , 44 , 66 , 88 , 99 , 1212 , 1818 , 2424 , 3636 et 7272 .

Il y en a 1212 : 44 choix pour l'exposant aa , multipliés par 33 choix pour l'exposant bb , soit 4×3=124\times 3=12 .
Question 3

Combien le nombre 360=23×32×5360=2^{3}\times 3^{2}\times 5 a-t-il de diviseurs positifs ?

Correction
De la même façon, les diviseurs positifs de 360360 sont les nombres 2a×3b×5c2^{a}\times 3^{b}\times 5^{c} , avec 44 choix pour aa (de 00 à 33 ), 33 choix pour bb (de 00 à 22 ) et 22 choix pour cc ( 00 ou 11 ).
4×3×2=244\times 3\times 2=24
Le nombre 360360 a 2424 diviseurs positifs.
Question 4

Trouver le plus petit entier naturel qui possède exactement 66 diviseurs positifs.

Correction
D'après le raisonnement précédent, le nombre de diviseurs est le produit des exposants de la décomposition, chacun augmenté de 11 . On veut obtenir 66 , et 6=66=6 ou 6=3×26=3\times 2 :
soit le nombre s'écrit p5p^{5} avec pp premier : le plus petit est 25=322^{5}=32 ;
soit il s'écrit p2×qp^{2}\times q avec pp et qq premiers distincts : le plus petit est 22×3=122^{2}\times 3=12 .
Avec trois facteurs premiers distincts ou plus, on aurait au moins 2×2×2=82\times 2\times 2=8 diviseurs.
Le plus petit entier qui possède exactement 66 diviseurs positifs est 1212 .

Vérification : les diviseurs de 1212 sont 11 , 22 , 33 , 44 , 66 et 1212 .

Signaler une erreur

Aide-nous à améliorer nos contenus en signalant les erreurs ou problèmes que tu penses avoir trouvés.

Connecte-toi ou crée un compte pour signaler une erreur.