Divisibilité dans $\mathbb{Z}$ et congruences

Exercices types : 11ère partie - Exercice 1

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Question 1

Soit nn un entier naturel. Déterminer, selon les valeurs de nn, le reste dans la division euclidienne de 21n+4121n+41 par 7n+27n+2

Correction
Soit aa un entier relatif et bb un entier naturel non nul.
  • On appelle division euclidienne de a\red{a} par b\blue{b}, l’opération qui au couple (a;b)\left(\red{a};\blue{b}\right) associe le couple (q;r)\left(\purple{q};\pink{r}\right) tel que : a=b×q+r\red{a} = \blue{b}\times\purple{q} + \pink{r} avec 0r<b0\le \pink{r} < \blue{b}
  • a\red{a} s’appelle le dividende, b\blue{b} le diviseur, q\purple{q} le quotient et r\pink{r} le reste.
  • On obtient :
    21n+41=(7n+2)×3+35\red{21n+41} = \blue{\left(7n+2\right)}\times\purple{3} + \pink{35} avec 035<7n+20\le \pink{35} < \blue{7n+2}
    nn étant un entier naturel, Il faut donc que :
    7n+2>357n>33n>3377n+2>35\Leftrightarrow 7n>33\Leftrightarrow n>\frac{33}{7}. Finalement, n5n\ge 5.
    On peut donc conclure que le reste dans la division euclidienne de 21n+41\red{21n+41} par 7n+2\blue{7n+2} est 35 \pink{35} pour n5n\ge 5 .
    Maintenant, nous allons déterminer les restes lorsque n{0;1;2;3;4}n\in \left\{0;1;2;3;4\right\}
  • Pour n=0n=0, on a : 21n+41=4121n+41=\red{41} et 7n+2=27n+2=\blue{2}, donc le reste de la division euclidienne de 41\red{41} par 2\blue{2} est 1\pink{1}
  • Pour n=1n=1, on a : 21n+41=6221n+41=\red{62} et 7n+2=97n+2=\blue{9}, donc le reste de la division euclidienne de 62\red{62} par 9\blue{9} est 8\pink{8}
  • Pour n=2n=2, on a : 21n+41=8321n+41=\red{83} et 7n+2=167n+2=\blue{16}, donc le reste de la division euclidienne de 83\red{83} par 16\blue{16} est 3\pink{3}
  • Pour n=3n=3, on a : 21n+41=10421n+41=\red{104} et 7n+2=237n+2=\blue{23}, donc le reste de la division euclidienne de 104\red{104} par 23\blue{23} est 12\pink{12}
  • Pour n=4n=4, on a : 21n+41=12521n+41=\red{125} et 7n+2=307n+2=\blue{30}, donc le reste de la division euclidienne de 125\red{125} par 30\blue{30} est 5\pink{5}