Cours L'incontournable du chapitre

Exercice - Propriétés des congruences

L'énoncé

Une question de cours pour commencer. La suite de l'exercice est un Vrai/ Faux.

Question 1

Restitution organisée de connaissances :
Démontrez que s'il existe deux entiers relatifs \(u\) et \(v\) tels que \(au + bv = 1\), alors \(a\) et \(b\) sont premiers entre eux.

Soit \(d\) un diviseur commun à \(a\) et \(b\), alors \(d\) divise \(au + bv\), donc \(d\) divise 1.
Ainsi \(d\) vaut 1 ou -1, et le PGCD de \(a\) et de \(b\) est donc 1.
Ainsi, \(a\) et \(b\) sont premiers entre eux.

Avez-vous utilisé un diviseur commun à \(a\) et \(b\) ? Il divise alors toute combinaison linéaire de \(u\) et de \(v\) ! Quel est le PGCD de \(a\) et \(b\) ?

Question 2

Soient \(x\) et \(y\) deux entiers tels que : \(x \equiv 2[7]\) et \(y \equiv 3[7]\).
La propriété suivante est-elle vraie ou fausse ?

\(x+y \equiv 5[7]\)

Vraie. C'est une propriété du cours. 

Connaissez-vous les propriétés des congruences ? Sinon regardez la vidéo de rappel via les prérequis.

Question 3

Soient \(x\) et \(y\) deux entiers tels que : \(x \equiv 2[7]\) et \(y \equiv 3[7]\).
La propriété suivante est-elle vraie ou fausse ?

\(xy \equiv 6[7]\)

Vraie. C'est une propriété du cours.

On peut additionner et multiplier des congruences modulo le même nombre.

Question 4

Soient \(x\) et \(y\) deux entiers tels que : \(x \equiv 2[7]\) et \(y \equiv 3[7]\).
La propriété suivante est-elle vraie ou fausse ?

\(x^y \equiv 1[7]\)

Fausse

Prenons $x=2$ et $y=10$. on a $2^{10}=1024$

Or $1024=146\times 7 + 2$ donc $x^y\equiv 2[7]$ et cela contredit la propriété.

Vous ne connaissez pas de propriété sur les puissances ? C’est normal !
Cherchez plutôt un contre-exemple.

Question 5

Soient \(x\) et \(y\) deux entiers tels que : \(x \equiv 2[7]\) et \(y \equiv 3[7]\).
La propriété suivante est-elle vraie ou fausse ?

Il existe deux entiers relatifs \(u\) et \(v\) tels que : \(xu + 7v=1\)

Vraie

On a : \(x \equiv 2[7]\) donc \(4x \equiv 8[7]\) soit : \(4x \equiv 1[7]\)

Ainsi, il existe un entier $k$ tel que $4x-1 =7k$

On peut écrire : $4x-7k=1$. En posant $u=4$ et $v=-k$, on a montré la propriété précédente.

Connaissez-vous le théorème de Bezout ? Regardez la vidéo ou consultez votre cours.

Question 6

Soient \(x\) et \(y\) deux entiers tels que : \(x \equiv 2[7]\) et \(y \equiv 3[7]\).
La propriété suivante est-elle vraie ou fausse ?

Il existe deux entiers relatifs \(u\) et \(v\) tels que : \(yu + 7v=1\)

Vraie

On a: \(y \equiv 3[7]\) soit \(5y \equiv 15[7]\)  ou encore   \(5y \equiv 1[7]\).

Ainsi, il existe une entier $k$ tel que $5y-1=7k$ ou encore $5y-7k=1$.

En posant $u=5$ et $v=-k$, on a montré la propriété précédente.

C’est exactement la même question que la précédente avec \(y\).