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Terminale S

assez difficileExercice corrigé

Somme de puissances et congruences

Montrer que pour tout entier naturel n : 2^{n +4}+3^{3n+2} est divisible par 25.

Corrigé

L’astuce consiste à remarquer que 3^3=27 est congru à 2 modulo 25 et à se ramener à des puissances de 2
3^3 = 27 \equiv 2 \ (\text{mod.}\ 25)

Par conséquent, en élevant chaque membre à la puissance n :
3^{3n} \equiv 2^n \ (\text{mod.}\ 25)

Et en multipliant par 3^2 :
3^{3n} \times 3^2 \equiv 2^n \times 3^2 \ (\text{mod.}\ 25)
3^{3n+2} \equiv 9 \times 2^n\ (\text{mod.}\ 25)

Il suffit maintenant d’ajouter 2^{n +4} à chaque membre :
3^{3n+2} + 2^{n +4} \equiv 9 \times 2^n + 2^{n +4} \ (\text{mod.}\ 25)
3^{3n+2} + 2^{n +4} \equiv 9 \times 2^n + 2^{n} \times 2^4 \ (\text{mod.}\ 25)
3^{3n+2} + 2^{n +4} \equiv 9 \times 2^n + 2^{n} \times 16 \ (\text{mod.}\ 25)
3^{3n+2} + 2^{n +4} \equiv 25 \times 2^n \ (\text{mod.}\ 25)

Et comme 25 \times 2^n est divisible par 25, 2^{n +4}+3^{3n+2} l’est aussi.

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Dans ce chapitre...

Cours

  • Divisibilité et congruences (Spécialité)

Exercices

  • assez facile Division euclidienne d’entiers négatifs
  • assez difficile Congruences – Puissances de 2 et de 3
  • difficulté moyenne Solutions entières d’équations
  • assez difficile Divisibilité et récurrence
  • difficulté moyenne Codage – Bac Nle Calédonie 2013
  • difficulté moyenne Arithmétique – Bac S Amérique du Nord 2013 (spé)
  • difficulté moyenne Division euclidienne : restes

Méthodes

  • Calculer un reste à l’aide de congruences

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