PGCD, théorèmes de Bezout et Gauss

Calculs avec les PGCD un peu plus compliqués - Exercice 1

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Question 1

Déterminer les entiers naturels nn inférieurs à 600600 tels que PGCD(n;180)=30\text{PGCD}\left(n;180\right)=30

Correction
  • Soient aa et bb deux entiers relatifs non nuls.
  • Soit k\blue{k} un entier naturel non nul .
  • Alors : PGCD(k×a;k×b)=k×PGCD(a;b)\text{PGCD}\left(\blue{k}\times a;\blue{k}\times b\right)=\blue{k}\times \text{PGCD}\left(a;b\right)
  • Comme PGCD(n;180)=30\text{PGCD}\left(n;180\right)=30 cela signifie que nn est un multiple de 3030 ou encore que (30n)\left(30{\rm }|n\right) qui se lit 3030 divise nn .
    On peut donc dire qu'il existe un entier naturel kk tel que : n=30k\red{n=30k} .
    De plus, nous savons que n600n \le 600 ce qui permet de dire que 30k600\red{30k} \le 600 ainsi k20k \le 20.
    Il en résulte donc que :
    PGCD(n;180)=30\text{PGCD}\left(n;180\right)=30
    PGCD(30k;180)=30\text{PGCD}\left(\red{30k};180\right)=30
    PGCD(30×k;30×6)=30\text{PGCD}\left(\blue{30}\times k;\blue{30}\times6\right)=30
    30×PGCD(k;6)=30\blue{30}\times\text{PGCD}\left( k;6\right)=30
    PGCD(k;6)=1\text{PGCD}\left( k;6\right)=1
    Il faut chercher dans la liste des entiers entre 11 et 2020 ceux qui sont premiers avec 66 .
    Les valeurs possibles de kk sont : k={1;5;7;11;13;17;19}k=\left\{1;5;7;11;13;17;19\right\}
    Enfin les entiers naturels n=30k\red{n=30k} inférieurs à 600600 tels que PGCD(n;180)=30\text{PGCD}\left(n;180\right)=30 sont :
    n={30;150;210;330;390;510;570}n=\left\{30;150;210;330;390;510;570\right\}