Le sixième nombre de Fermat


  • M

    Bonjour à tous.
    Voici un petit défi :

    Sans calculer F5, et donc sans poser de division, démontrer que F5 = 2322^{32}232 +1 est divisible par 641.


  • mtschoon

    Bonjour,

    Cette question me fait penser aux congruences.

    Vu que 641 est premier , on le décompose en somme .

    641=16+625=2641=16+625=2641=16+625=2^4+54+5^4+54

    donc <strong>2<strong>2<strong>2^4+54+5^{4 }+54≡ 0 [641] ( formule 1 )

    641=1+640=1+10x64=1+5.128=1+5.272^727

    donc 1+5.272^727 ≡ 0 [641] ( formule 2 )

    222^{32}=24=2^4=24.222^{28}=24=2^4=24.(2(2(2^7)4)^4)4

    Vu la formule 1 : 2322^{32}232−54-5^454.(2(2(2^7)4)^4)4 [641] donc 2322^{32}232 ≡ -(5.222^7)4)^4)4 [641]

    Vu la formule 2 : 2322^{32}232−(−1)4-(-1)^4(1)4 [641]

    donc :

    2322^{32}232 ≡ -1 [641]

    <strong>232<strong>2^{32}<strong>232 +1 ≡ 0 [641]

    Conclusion : <strong>232<strong>2^{32}<strong>232 +1 multiple de 641


  • M

    Bonjour,
    Oui, c'est aussi la méthode que je connais.
    Sauf erreur de ma part, elle serait due à Euler.


  • mtschoon

    Euler ? pourquoi pas ... Je l'ignore.

    *J'ai pensé aux congruences car elles font partie du programme de Spécialité -Maths de TS ( j'ai déjà vu passer ce type d'exercice ). *

    Il y a certainement d'autres solutions ! ...


  • M

    Fermat lui-même aurait pu démontrer que F5 n'est pas premier grâce à son petit théorème : en effet, s'il existe un entier a inférieur à p et tel que ap−1a^{p-1}ap1 ne soit pas congru à 1 modulo p, alors p n'est pas premier : pour n = 5 , p - 1 = 2322^{32}232, et il suffit de 32 élévations successives au carré ( modulo p ) pour calculer a32a^{32}a32.
    On vérifie alors que a = 3 convient (témoin de Fermat).
    Mais on n'a pas connaissance que Fermat fit cela puisqu'il pensait au contraire que tous " ses " nombres étaient premiers.


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