Nombres premiers

Exercices types : 11ère partie - Exercice 3

5 min
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Question 1
Soit nn un entier naturel non nul. La décomposition de AA en produit de facteurs premiers est : A=25×5n×11nA=2^{5}\times 5^{n}\times 11^{n} ;
Le nombre de diviseurs de AA doit être strictement inférieur à 4242 .

Déterminer AA .

Correction
  • Soit un nombre nn (n>2)\left(n > 2\right) dont la décomposition en facteurs premiers est : n=p1α1×p2α2×p3α3××pmαmn=p_{1}^{\red{\alpha _{1}} } \times p_{2}^{\blue{\alpha _{2}} } \times p_{3}^{\pink{\alpha _{3} }} \times \ldots \times p_{m}^{\purple{\alpha _{m}} }
    p1,p2,p3,,pmp_{1} ,p_{2} ,p_{3} ,\ldots ,p_{m} des nombres premiers distincts et α1,α2,α3,,αm\red{\alpha _{1}} ,\blue{\alpha _{2}} ,\pink{\alpha _{3}} ,\ldots ,\purple{\alpha _{m}} des entiers naturels non nuls.
    Le nombre de diviseurs NN est alors : N=(α1+1)(α2+1)(α3+1)(αm+1)N=\left(\red{\alpha _{1}}+1\right)\left(\blue{\alpha _{2}}+1\right)\left(\pink{\alpha _{3}}+1\right)\ldots\left(\purple{\alpha _{m}}+1\right)
  • La décomposition de AA en produit de facteurs premiers est : A=25×5n×11nA=2^{\red{5}}\times 5^{\blue{n}}\times 11^{\pink{n}}
    Le nombre de diviseurs NN est alors :
    N=(5+1)(n+1)(n+1)N=\left(\red{5}+1\right)\left(\blue{n}+1\right)\left(\pink{n}+1\right)
    Ainsi :
    N=6(n+1)2N=6\left(n+1\right)^{2}

    Il faut donc que N<42N<42 ainsi :
    6(n+1)2<426\left(n+1\right)^{2} <42
    (n+1)2<426\left(n+1\right)^{2} <\frac{42}{6}
    (n+1)2<7\left(n+1\right)^{2} <7
    n+1<7n+1<\sqrt{7} . Or : 72,64\sqrt{7} \approx 2,64 . Donc nous souhaitons les entiers de la forme n+1n+1 strictement plus petit que 7\sqrt{7} . Ainsi :
    n+12n+1\le 2
    n21n\le 2-1
    n1n\le 1
    Or nous savons que nn est un entier naturel non nul, de ce fait n=1n=1 .
    Il en résulte donc que :
    A=25×51×111A=2^{\red{5}}\times 5^{\blue{1}}\times 11^{\pink{1}} c'est à dire
    A=1760A=1760

    De plus, le nombre de diviseurs positifs de AA est alors :
    N=6(n+1)2N=6\left(n+1\right)^{2} c'est à dire :
    N=6(1+1)2=24N=6\left(1+1\right)^{2}=24

    AA a donc 2424 diviseurs positifs.