PGCD, théorèmes de Bezout et Gauss

Appliquer le théorème de Gauss - Exercice 1

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Question 1

Trouver tous les couples d'entiers relatifs (x;y)\left(x;y\right) solutions de l'équation : 2(x5)=3y2\left(x-5\right)=3y.

Correction
    Théorème de Gauss
Soient a\red{a}, b\purple{b} et c\blue{c} trois entiers relatifs non nuls. Si a\red{a} divise le produit b×c\purple{b}\times\blue{c} et si a\red{a} et b\purple{b} sont premiers entre eux alors a\red{a} divise c\blue{c}.
Comme 2(x5)=3y2\left(x-5\right)=3y alors 3\red{3} divise 2(x5)\purple{2}\left(\blue{x-5}\right) .
Or PCGD(3;2)=1\text{PCGD}\left(3;2\right)=1 donc 3\red{3} et 2\purple{2} sont premiers entre eux. D'après le théorème de Gauss, 3\red{3} divise (x5)\left(\blue{x-5}\right).
On peut donc écrire que x5=3kx-5=3kkZk\in \mathbb{Z} ainsi x=3k+5x=3k+5 .
Il nous suffit maintenant de remplacer xx par x=3k+5x=3k+5 dans l'équation : 2(x5)=3y2\left(x-5\right)=3y
Cela donne :
2(3k+55)=3y2\left(3k+5-5\right)=3y
2×3k=3y2\times 3k=3y . On simplifie par 33 .
2k=y2k=y
Les solutions s'écrivent alors :
{x=3k+5y=2k\left\{\begin{array}{c} {\begin{array}{ccc} {x} & {=} & {3k+5} \\ {y} & {=} & {2k} \end{array}} \end{array}\right. kZk\in \mathbb{Z}
Question 2

Trouver tous les couples d'entiers relatifs (x;y)\left(x;y\right) solutions de l'équation : 9(x+4)=7y9\left(x+4\right)=7y.

Correction
    Théorème de Gauss
Soient a\red{a}, b\purple{b} et c\blue{c} trois entiers relatifs non nuls. Si a\red{a} divise le produit b×c\purple{b}\times\blue{c} et si a\red{a} et b\purple{b} sont premiers entre eux alors a\red{a} divise c\blue{c}.
Comme 9(x+4)=7y9\left(x+4\right)=7y alors 7\red{7} divise 9(x+4)\purple{9}\left(\blue{x+4}\right) .
Or PCGD(9;7)=1\text{PCGD}\left(9;7\right)=1 donc 7\red{7} et 9\purple{9} sont premiers entre eux. D'après le théorème de Gauss, 7\red{7} divise (x+4)\left(\blue{x+4}\right).
On peut donc écrire que x+4=7kx+4=7kkZk\in \mathbb{Z} ainsi x=7k4x=7k-4 .
Il nous suffit maintenant de remplacer xx par x=7k4x=7k-4 dans l'équation : 9(x+4)=7y9\left(x+4\right)=7y
Cela donne :
9(7k4+4)=7y9\left(7k-4+4\right)=7y
9×7k=7y9\times 7k=7y
9k=y9k=y
Les solutions s'écrivent alors :
{x=7k4y=9k\left\{\begin{array}{c} {\begin{array}{ccc} {x} & {=} & {7k-4} \\ {y} & {=} & {9k} \end{array}} \end{array}\right.kZk\in \mathbb{Z}